Enzymy klíšťat, alfa-gal a infekce anaplazmou

Glykosylace proteinů a lipidů, čili navázání cukrů na tyto biomolekuly, představují běžné a významné procesy, jak u eukaryotních, tak i bakteriálních organismů. Na přenosu a navázání sacharidů během glykosylace se zásadně podílejí enzymy, které se obecně označují jako glykosyltransferázy. Mezi ně náleží i galaktosyltransferázy, což jsou enzymy, které při glykosylaci přenášejí a navazují sacharid galaktózu. Některé galaktosyltransferázy si dnes získaly velkou pozornost vědců, protože úzce souvisejí s produkcí sacharidu zvaného alfa-gal. Tento sacharid se sice u části primátů včetně lidí nevyskytuje, hraje ale významnou roli v odmítání xenotransplantátů lidským tělem, v alergii na červené maso, která může být důsledkem přisátí klíštěte, a také v boji s malárií a podobnými parazitickými chorobami.

Na rozvoji alergie na červené maso se klíčovým způsobem podílí alfa-gal, který je součástí glykoproteinů ve slinách klíšťat. Zatím ale není jasné, jestli klíšťata mohou produkovat sacharid alfa-gal i uvnitř svého těla. James Jason Valdéz z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, Biologického centra AV ČR a VÚ VeL Brno a jeho spolupracovníci prohledali genom klíštěte jeleního (Ixodes scapularis) a pátrali v něm po genech pro galaktosyltransferázy. Podařilo se jim vytipovat tři geny, které by se měly podílet na produkci sacharidu alfa-gal.

S vytipovanými geny pak badatelé experimentovali a vypínali je pomocí RNA interference. Experimenty ukázaly, že zmíněné geny se skutečně podílejí na syntéze sacharidu alfa-gal a jsou nezbytné v procesu přijímání potravy, tedy krve, klíšťaty. Valdéz a jeho spolupracovníci rovněž potvrdili, že tyto geny hrají významnou úlohu v interakcích mezi klíšťaty a patogeny, které klíšťata přenášejí. Buňky klíšťat v případě infekce bakteriemi ze skupiny rickettsií Anaplasma phagocytophilum zvyšují hladinu sacharidu alfa-gal. Vše nasvědčuje tomu, že klíšťata produkují alfa-gal uvnitř těla a že v tom mají zásadní roli enzymy galaktosyltransferázy.

Cabezas-Cruz, A., Espinosa, P. J., Alberdi, P., Šimo, L., Valdés, J. J., Mateos-Hernandez, L., Contreras, M., Villar Rayo, M., de la Fuente, J. 2018. Tick galactosyltransferases are involved in α-Gal synthesis and play a role during Anaplasma phagocytophilum infection and Ixodes scapularis tick vector development. Scientific Reports 8:14224.

Kontakt: James Jason Valdés, Ph.D. (valdjj at gmail.com)


O přírodovědě.cz

Edukačně-popularizační portál Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích určený pro středoškoláky, jejich vyučující, ale i veřejnost. Představujeme zde naše aktivity, výzkumy a objevy.