恶性疟原虫酸性钙体的分离纯化及功能鉴定

酸性钙体（Acidocalcisome）是一种富含钙、多聚磷酸、电子致密的酸性细胞器。该细胞器最先在锥虫中被发现和命名,其功能是储存能量，参与多聚磷酸代谢、维持细胞浆内钙离子浓度、pH值和渗透压的平衡。前期研究已发现恶性疟原虫 、伯氏疟原虫中有酸性钙体存在，但其具体结构和生物学功能尚不清楚。本研究拟对恶性疟原虫酸性钙体进行深入研究，旨在：1）建立恶性疟原虫裂殖子的酸性钙体的分离和纯化技术；2）对纯化的酸性钙体进行系统的生物学、生物化学、脂质和蛋白质组学分析，并构建该细胞器的膜蛋白以及细胞器内可溶性蛋白质图谱；最终，通过上述研究阐明恶性疟原虫酸性钙体的结构、生物学功能和代谢特点，为疟原虫的相关基础研究及探索新的抗疟药物靶点奠定基础。

酸性钙体（Acidocalcisome）是一种富含钙、多聚磷酸、电子致密的酸性细胞器。该细胞器最先在锥虫中被发现和命名,其功能是储存能量，参与多聚磷酸代谢、维持细胞浆内钙离子浓度、pH值和渗透压的平衡。前期研究已发现恶性疟原虫 、伯氏疟原虫中有酸性钙体存在，但其具体结构和生物学功能尚不清楚。本研究分别建立了采用碘克沙醇密度梯度分离纯化恶性疟原虫、伯氏疟原虫和弓形虫的酸性钙体的方法，并利用透射电镜观察、x-ray能谱分析、lc-ms/ms等方法对其形态学、化学组成、生物学活性及蛋白质组学等进行深入研究。三种病原体的酸性钙体均为大小不等的电子致密物质，主要由钙、磷、镁等元素组成。对分离纯化的不同病原体酸性钙体分别进行了液相串联质谱（lc-ms/ms）分析。恶性疟原虫鉴定获得283个蛋白质，其中77个为假想蛋白质，62个为恶性疟原虫保守蛋白，144个为已识别蛋白质，经系统生物信息学分析初步预测有17个蛋白质可能定位于恶性疟原虫酸性钙体。伯氏疟原虫鉴定得到308个相关蛋白，其中112个为假想蛋白质，80个疟原虫保守蛋白，116个为已识别蛋白质，预测6个蛋白质可能定位于酸性钙体。弓形虫共鉴定出267个蛋白质，其中172个蛋白带有注释，预测7个蛋白质可能定位于酸性钙体。对各病原体获得的各个带注释蛋白质的功能及定位都进行了分类。根据蛋白质组分析结果，分别选择一些重要蛋白进行定位和功能分析。采用合成肽作为免疫原的方法成功制备了酸性钙体的标志蛋白VP1及其它可能定位于酸性钙体蛋白的多抗和单抗并鉴定其特异性。免疫荧光共定位实验已证明5种弓形虫蛋白质可能定位于酸性钙体。克隆并原核表达纯化了弓形虫TgNHE的C末端序列，将纯化蛋白免疫兔子制备抗TgNHE1多克隆抗体，该多抗能显著降低弓形虫入侵宿主细胞的能力，推测该蛋白可能与弓形虫侵袭力有关。本研究首次绘制恶性疟原虫、伯氏疟原虫、弓形虫的酸性钙体蛋白质图谱，为相关病原体的基础研究及探索新的药物靶点奠定基础。本课题共发表论文8篇，其中sci收录2篇。申请发明专利4项。参加全国学术交流会议8人次。培养博士研究生1人，硕士研究生2人。