混合スケール高密度神経回路網による低温電子トモグラフィーの結合はイオノホア刺激時のToxoplasma gondiiの侵入機構の再組織化を明らかにする【JST・京大機械翻訳】

Segev-Zarko, L.-a.; Dahlberg, P. D.; Sun, S. Y.; Pelt, D. M.; Kim, C. Y.; Egan, E. S.; Sethian, J. A.; Chiu, W.; Boothroyd, J. C.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202201888233385 整理番号：22P0032425

混合スケール高密度神経回路網による低温電子トモグラフィーの結合はイオノホア刺激時のToxoplasma gondiiの侵入機構の再組織化を明らかにする【JST・京大機械翻訳】

Coupling cryo-electron tomography with mixed-scale dense neural networks reveals re-organization of the invasion machinery of Toxoplasma gondii upon ionophore-stimulation

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発行年： 2022年07月13日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年07月13日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

細胞内,Apicomplexa門内の真核生物寄生虫による宿主細胞侵入は,頂端オルガネラと他の構造の協調作用を含む顕著で活発な過程である。今日まで,これらの構造が侵入時にどのように相互作用するかは,詳細に観察するのが困難であった。ここでは,静止寄生虫を模倣する条件下でToxoplasma gondii Tachyzoiteの頂端複合体を画像化するために低温電子トモグラフィーを用い,カルシウムイオノホアによる刺激を通して侵入した。画像処理のための混合スケール高密度ネットワークの適用を通して,著者らは,トモグラムのアノテーションのための高効率パイプラインを開発し,関連する細胞内オルガネラの密度を同定し,抽出することを可能にし,3Dにおける特徴を正確に分析した。結果は,刺激した寄生虫でのみ起こる,ホップとの見かけの融合により,前部に位置する頂端小胞の形状の劇的な変化を明らかにした。著者らはまた,この小胞が小胞内微小管と平行する小胞から生じ,後者の2つの構造が新規テザーによって結合されていることを示す。以前は,ホップ分泌に関与すると提唱されたロゼット構造が,最も前方の1つを超える頂端小胞と関連することを示した。この結果は,複数の小胞が,ホップ分泌を可能にするように準備され,反復侵入試みを可能にするために,Toxoplasmaの機序に光を当てるかもしれないことを示唆する。同じアプローチを用いて,Plasmodium falciparum merozoiteを調べ,それらがロゼット直下に頂端小胞を所有することを示し,この全体的な細胞内組織の進化的保存を示した。門ApicomplexaのSignification Statement Parasiteはマラリアやトキソプラズマ症などのヒトの重要な寄生虫病の幾つかの原因である。細胞内寄生虫による侵入は,宿主細胞への蛋白質注入に依存する。低温電子トモグラフィーを用いて,Plasmodium falciparumおよびToxoplasma gondiiの侵入型により共有される進化的に保存された特徴を明らかにした。静止したToxoplasma tachyzoiteを侵入したものと比較することにより,侵入における非常に最初の段階への新たな洞察を得た。本研究では,データの効率的で客観的な処理を可能にする混合スケール高密度ニューラルネットワークを採用した学際的手法を採用した。組み合わせて,これらの結果は,これらの重要な寄生虫が侵入の必須段階を達成する方法に関する新しい情報を提供する。【JST・京大機械翻訳】

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微生物感染の生理と病原性 , 生物学的機能 , 微生物の生化学 , 微生物生理一般 , 細胞構成体一般

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