專題討論中文摘要報告

Toxoplasma gondii sequesters lysosomes from mammalian hosts in the vacuolar space

Cell 125, 261-274, 2006

Speaker：葉駿達                              Commentator：胥直利老師

Date：2006/06/07  15:10~16:00                  Place：Room 601

摘要：

對於intracellular pathogen而言，攝取營養的方式會依所在位置之不同（cytoplasm 或pathogen vacuole）而有所改變。以Toxoplasma gondii為例，其感染宿主細胞後會將自己包覆在一parasitophorous vacuole (PV)之結構中；同時它會將PV membrane (PVM)上的host membrane protein予以排除並置換上自身所分泌的protein, 如此可形成一nonfusogenic vacuole並能保護寄生蟲不被host cell vesicular transport system予已破壞清除。先前研究認為利用該種方式寄生之病源菌能藉由PVM與endolysosome融合而將養分送至PV中。故綜合上述所知，作者便想探究T. gondii是透過什麼樣的機制以取得營養以供本身所需。

    作者首先發現到當細胞受到T. gondii感染後，microtubule organizing center及microtubules分別有relocalization及reorganization之現象，藉此將endolysosome轉移至PV附近。當endolysosome和PVM接觸後，PVM會向PV內部凹陷成管狀，與microtubule形成一host organelle-sequestering tubulo-structure (H.O.S.T)之結構，引導endolysosome進入PV.

作者之後探究H.O.S.T.之結構發現，T. gondii可能會分泌一些物質來幫助該結構之穩定，其中以GRA7的作用為作者所注目。發現道若將GRA7的功能給block或是在T. gondii作GRA7 gene knockout, 皆無法使liposome形成管狀結構。最後在實際感染細胞的情況中，發現到GRA7-knockout T. gondii有缺乏organelles及產生空泡的情況，造成其生長不良。

綜合作者之發現，認為T. gondii獲取養分的方式有別於已知的概念，而是透過控制host cell microtubules引導endolysosome移動至PVM附近，再藉由形成H.O.S.T.結構將其送入PV中，接續利用endolysosome及PMV間的channels或transmembrane proteins將養分送至PV裏，最後再透過T. gondii cell membrane specific transporters送入利用。

References：

(1) Coppens, I., and Joiner, K.A. (2003). Host but not parasite cholesterol controls Toxoplasma cell entry by modulating organelle discharge. Mol. Biol. Cell 14, 3804–3820.

(2) Coppens, I., Sinai, A.P., and Joiner, K.A. (2000). Toxoplasma gondii exploits host low-density lipoprotein receptor-mediated endocytosis for cholesterol acquisition. J. Cell Biol. 149, 167–180.