Apical membrane antigen 1 (AMA1) is a type I integral membrane protein that is highly conserved in apicomplexan parasites. Previous studies have shown that Eimeria tenella AMA1 (EtAMA1) is critical for sporozoite invasion of host cells. Here, we show that EtAMA1 is a microneme protein secreted by sporozoites, confirming previous results. Individual and combined treatment with antibodies of EtAMA1 and its interacting proteins, E. tenella rhoptry neck protein 2 (EtRON2) and Eimeria-specific protein (EtESP), elicited significant anti-invasion effects on the parasite in a concentration-dependent manner. The overexpression of EtAMA1 in DF-1 cells showed a significant increase of sporozoite invasion. Isobaric tags for relative and absolute quantitation (iTRAQ) coupled with LC-MS/MS were used to screen differentially expressed proteins (DEPs) in DF-1 cells transiently transfected with EtAMA1. In total, 3953 distinct nonredundant proteins were identified and 163 of these were found to be differentially expressed, including 91 upregulated proteins and 72 downregulated proteins. The DEPs were mainly localized within the cytoplasm and were involved in protein binding and poly(A)-RNA binding. KEEG analyses suggested that the key pathways that the DEPs belonged to included melanogenesis, spliceosomes, tight junctions, and the FoxO and MAPK signaling pathways. The data in this study not only provide a comprehensive dataset for the overall protein changes caused by EtAMA1 expression, but also shed light on EtAMA1's potential molecular mechanisms during Eimeria infections.
Title: Étude approfondie des caractéristiques et de la fonction biologique de l’antigène 1 de la membrane apicale d’Eimeria tenella.
Abstract: L’antigène 1 de la membrane apicale (AMA1) est une protéine membranaire intégrale de type I hautement conservée chez les parasites Apicomplexa. Des études antérieures ont montré que l’AMA1 d’Eimeria tenella (EtAMA1) était importante pour l’invasion des cellules hôtes par les sporozoïtes. Nous montrons ici qu’EtAMA1 est une protéine des micronèmes sécrétée par les sporozoïtes, confirmant les résultats précédents. Un traitement individuel et combiné avec des anticorps d’EtAMA1 et de ses protéines en interaction, la protéine 2 du cou des rhoptries d’E. tenella (EtRON2) et la protéine spécifique d’Eimeria (EtESP), a provoqué des effets anti-invasion significatifs et dépendants de la concentration sur le parasite. La surexpression d’EtAMA1 dans les cellules DF-1 a montré une augmentation significative de l’invasion par les sporozoïtes. Des marqueurs isobares pour la quantification relative et absolue (iTRAQ) couplés à LC-MS/MS ont été utilisés pour cribler des protéines exprimées différentiellement (PED) dans des cellules DF-1 transfectées de manière transitoire avec EtAMA1. Au total, 3953 protéines non redondantes distinctes ont été identifiées et 163 d’entre elles se sont révélées exprimées de manière différentielle, dont 91 régulées à la hausse et 72 régulées à la baisse. Les PED étaient principalement localisées dans le cytoplasme et étaient impliquées dans la liaison aux protéines et la liaison au poly (A)-ARN. Les analyses de KEEG ont suggéré que les voies clés auxquelles appartenaient les PED comprenaient la mélanogenèse, les épissosomes, les jonctions étroites et les voies de signalisation FoxO et MAPK. Les données de cette étude fournissent non seulement un ensemble de données complet pour les modifications globales des protéines causées par l’expression d’EtAMA1, mais mettent également en lumière les mécanismes moléculaires potentiels d’EtAMA1 pendant les infections par Eimeria.
Keywords: Apical membrane antigen; Apicomplexa; DF-1 cells; Eimeria tenella; iTRAQ.
© Q. Wang et al., published by EDP Sciences, 2020.