Analyse de la protéine rhodopsine G

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 8243 (2022) Citer cet article

820 accès

2 Citations

2 Altmétrique

Détails des métriques

La schistosomiase est une maladie médicalement significative causée par des parasites helminthes du genre Schistosoma. Le cycle de vie du schistosome nécessite des interactions à médiation chimique avec un hôte intermédiaire (escargot aquatique) et définitif (humain). Le blocage du développement du parasite au stade de l'escargot nécessite une meilleure compréhension des interactions entre l'hôte de l'escargot et la forme de vie libre d'origine hydrique de Schistosoma (miracidium). Les innovations en génomique des escargots et en communication chimique aquatique offrent une occasion idéale d'explorer la coévolution escargot-parasite au niveau moléculaire. Les récepteurs couplés aux protéines de la rhodopsine G (GPCR) sont particulièrement intéressants pour étudier comment les parasites trématodes naviguent vers leurs hôtes escargots. Le rôle potentiel des RCPG dans les parasites en fait des cibles candidates pour de nouveaux antihelminthiques qui perturbent les étapes intermédiaires du cycle de vie de l'hôte, empêchant ainsi les infections humaines ultérieures. Une approche génomique-bioinformatique a été utilisée pour identifier les orthologues GPCR entre l'escargot Biomphalaria glabrata et les miracidies de son parasite obligatoire Schistosoma mansoni. Nous montrons que 8 GPCR de rhodopsine de S. mansoni exprimés au stade miracidien partagent une similitude globale d'acides aminés avec 8 GPCR de rhodopsine de B. glabrata différents, en particulier dans les domaines transmembranaires, suggérant des caractéristiques structurelles conservées. Ces GPCR comprennent un récepteur peptidique orphelin ainsi que plusieurs avec de fortes homologies de séquence avec les récepteurs de l'opsine rhabdomérique, un récepteur de la sérotonine, un récepteur de la sulfakinine (SK), un récepteur de l'allatostatine-A (buccaline) et un récepteur FMRFamide. Les peptides buccaline et FMRFa ont été identifiés dans l'eau conditionnée par B. glabrata, et nous montrons que la buccaline synthétique et FMRFa peuvent stimuler des taux significatifs de changement de direction et de réponses de retour chez S. mansoni miracidia. Des RCPG orthologues ont été identifiés chez S. mansoni miracidia et B. glabrata. Ces GPCR peuvent détecter des ligands similaires, y compris des odorants dérivés d'escargots qui pourraient faciliter la découverte d'hôtes miracidiens. Ces résultats jettent les bases de recherches futures pour élucider les mécanismes par lesquels les GPCR interviennent dans la recherche d'hôtes, ce qui peut conduire au développement potentiel de nouvelles interventions anti-schistosomes.

Les helminthes métazoaires du genre Schistosoma sont les principaux agents étiologiques de la schistosomiase humaine, une maladie endémique dans 74 pays qui touche plus de 200 millions de personnes dans le monde1. À l'échelle mondiale, jusqu'à 200 000 personnes meurent directement ou indirectement des suites de la schistosomiase chaque année2 et environ 600 millions de personnes vivent dans des zones endémiques3. Les schistosomes ont un cycle de vie dioïque complexe, impliquant des larves reproduites de manière asexuée chez un hôte intermédiaire mollusque et des vers adultes sexuellement reproducteurs chez l'hôte définitif mammifère. Dans l'eau, les œufs de Schistosoma mansoni éclosent en miracidies libres et mobiles qui doivent rechercher et infecter un escargot hôte compatible, Biomphalaria glabrata4. Suite à l'infection, un seul miracidium peut se reproduire de manière asexuée via des sporocystes mère et fille, en plusieurs milliers de cercaires qui, une fois libérées, peuvent se développer en un ver adulte chez l'hôte humain. Les changements physiologiques et morphologiques complexes associés au cycle de vie de Schistosoma signifient que le contrôle anthropique de la transmission pourrait être dirigé à plusieurs stades du cycle de vie. Actuellement, les vers adultes sont généralement ciblés par le traitement des humains infectés avec le médicament praziquantel5. Néanmoins, la maladie reste une menace constante dans les pays en développement et l'Organisation mondiale de la santé a reconnu que des recherches continues sur le stade d'infection des mollusques sont nécessaires6. Par exemple, des méthodes alternatives d'interférence avec le cycle de vie du schistosome pourraient impliquer l'application de médicaments anthelminthiques qui ciblent le comportement de recherche d'hôte des miracidies ou des cercaires7,8.

Les miracidies schistosomes ont une vision restreinte et un temps limité (12 à 16 h) pour trouver un escargot hôte approprié9. L'identification de l'hôte implique une gamme de réponses comportementales qui favorisent la localisation de l'hôte, augmentant ainsi la probabilité d'une infection réussie10,11. Le partage du même milieu de vie avec l'hôte intermédiaire fait du stade miracidien un point idéal pour interrompre le cycle de vie du parasite et représente une fenêtre cible pour évaluer les composants moléculaires nécessaires à la recherche de l'hôte. Deux principales réponses comportementales se produisent, comprenant une phase initiale de dispersion et de direction influencée par la médiation des photorécepteurs, et une phase secondaire de recherche et d'encerclement (chimiokinésie) à médiation olfactive7,12,13,14. À ce jour, peu d'informations sont disponibles concernant les mécanismes moléculaires sous-jacents qui dictent la détection de l'hôte à médiation olfactive par les miracidies de schistosomes, bien qu'un peptide ait été récemment découvert à partir de B. glabrata qui induit des changements de comportement chez les miracidies15.

Les récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) sont bien reconnus comme récepteurs chimiosensoriels chez les eumétazoaires16 et constituent un axe de recherche prometteur pour comprendre la recherche d'hôtes parasitaires. Les GPCR et les voies biochimiques en aval sont souvent utilisés comme cibles pharmacologiques sélectives pour l'interruption du cycle de vie du parasite17,18, et peuvent donc être des cibles efficaces pour la manipulation miracidienne. Au niveau moléculaire, il existe des rapports sur la biologie des récepteurs de S. mansoni et les voies de transduction du signal telles que la découverte d'un ensemble de protéines de type sensoriel codées par le génome19,20. Ceux-ci incluent les GPCR21 qui peuvent interagir avec des ligands chimiques, un concept soutenu par des analyses d'expression protéomique et fonctionnelle qui ont identifié les GPCR dans les miracidies et la matrice tégumentaire adulte des schistosomes11,22,23. L'examen du génome de S. mansoni a révélé de nombreuses séquences GPCR de type rhodopsine à l'aide d'une combinaison de trois algorithmes bioinformatiques, dont Phobius, HMMerSearch et Pfam scan24,25. Ceux exprimés dans les miracidies comprenaient deux récepteurs d'opsine, qui peuvent sous-tendre le comportement photocinétique miracidien26,27.

De nouvelles informations montrent que l'association étroite de l'escargot et de son schistosome parasite obligatoire a contribué à façonner leurs génomes respectifs. La variabilité génétique de l'escargot hôte, plutôt que l'hôte humain, peut être un facteur plus important pour influencer la variabilité des traits d'histoire de vie chez les schistosomes28,29,30. Par exemple, il a été noté que la présence de protéines de mucine homologues entre l'escargot et différentes souches de S. mansoni peut être un élément clé sous-jacent à la compatibilité hôte-parasite de l'escargot31. Ceci est cohérent avec la découverte d'une homologie significative des régions 5 'et 3' non codantes des séquences de nimbus de rétrotransposon à répétition terminale non longue; ces éléments transposables de classe I se copient et se collent dans différents emplacements génomiques, chez l'hôte et le parasite, suggérant un possible transfert horizontal des séquences de l'hôte dans le parasite32,33.

Dans cette étude, nous avons identifié les GPCR de type rhodopsine de S. mansoni miracidia qui partagent une identité de séquence significative avec les GPCR de type rhodopsine chez B. glabrata. Ces nouvelles connaissances ont guidé des essais biologiques sur le comportement des peptides sur S. mansoni miracidia qui ont démontré que les peptides FMRFa et buccaline peuvent induire des comportements compatibles avec la découverte de l'hôte.

La conduite et les procédures impliquant l'expérimentation animale ont été approuvées par le Comité d'éthique animale de l'Institut de recherche médicale QIMR Berghofer (numéro de projet P242). Cette étude a été réalisée conformément aux recommandations du Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire des National Institutes of Health. L'étude a été réalisée conformément aux directives ARRIVE.

Des foies ont été obtenus à partir de souris ARC Swiss infectées par S. mansoni (souche portoricaine) dans les conditions spécifiées par le ministère australien de l'agriculture, des pêches et des forêts (DAFF). Les souris ont été euthanasiées avec du gaz CO2 et leurs foies ont été perfusés avec du PBS réfrigéré. Des œufs de S. mansoni ont été collectés pendant la perfusion de souris. Quatre foies de souris infectés ont été tranchés avec des lames de scalpel et mélangés à une consistance lisse dans 50 ml de solution saline tamponnée au phosphate (PBS). Un protocole de deux jours a été utilisé pour obtenir des œufs de schistosomes et des miracidies relativement propres34. En bref, le mélange d'œufs et de tissu hépatique de souris a été incubé avec de la collagénase B, de la pénicilline et de la streptomycine à 37 ° C pendant la nuit, suivi d'un fractionnement à l'aide de colonnes Percoll (8 ml Percoll + 32 ml de saccharose 0,25 M dans des tubes de 50 ml). Les culots d'œufs ont été lavés deux fois avec du PBS sur une seconde colonne Percoll (2,5 ml de Percoll + 7,5 ml de saccharose 0,25 M dans un tube de 15 ml). Les œufs purifiés ont été transférés dans un cylindre de mesure d'éclosion de 200 ml enveloppé complètement dans un ruban noir bloquant la lumière à l'exclusion des 4 cm supérieurs de la lèvre, produisant ainsi un gradient de lumière. Le cylindre d'éclosion a été recouvert d'eau MilliQ à pH neutre jusqu'à environ 1,5 cm au-dessus de la zone recouverte de ruban et exposé à une lumière vive à 27 ° C. Les œufs ont été incubés pendant 6 h après l'éclosion, et les 10 ml supérieurs d'eau contenant du miracidium ont été recueillis pour l'isolement des miracidia. Les miracidia éclos ont été isolés par centrifugation à 8 000 × g pendant 1 min à 4 ° C et lavés deux fois avec de l'eau. Pour l'isolement de l'ARN, les miracidia ont été prélevés 6 h après l'éclosion et conservés à -80 ℃. L'ARN total a été isolé à partir de S. mansoni miracidia (6 h après l'éclosion en triple exemplaire) à l'aide du réactif TRIzol en suivant le guide d'utilisation du fabricant (Invitrogen, États-Unis), la quantité et la qualité de l'ARN ont été évaluées par spectrophotométrie UV (NanoDrop ND-1000) et le L'ARN a été envoyé à NovoGene (Hongkong) pour l'ARN-seq de la plate-forme Illumina 2500 de nouvelle génération. Les données de séquence brutes ont été déposées dans GenBank NCBI sous le numéro d'accession SRR17224866. L'assemblage de novo du transcriptome des données de séquence brute de S. mansoni miracidia a été réalisé à l'aide de Trinity, comme décrit précédemment35,36 et les contigs ont été traduits en séquences protéiques à l'aide de Transdecoder35. Les niveaux d'expression génique de S. mansoni miracida ont été calculés en cartographiant les données de séquence brutes par rapport au génome de référence de S. mansoni dérivé de WormBase Parasite (https://parasite.wormbase.org/Schistosoma_mansoni_prjea36577/Info/Index/) à l'aide de CLC Genomic Workbench avec paramètres par défaut37.

Le pipeline d'identification des GPCR orthologues partagés entre B. glabrata et S. mansoni est illustré à la Fig. 1. Pour B. glabrata, les données sur les GPCR et leurs niveaux d'expression dans différents tissus ont été extraites d'une étude précédente6. Avec S. mansoni, des séquences protéiques dérivées du transcriptome ont été recherchées pour les profils basés sur Pfam et les domaines TM afin d'identifier les récepteurs appartenant à la famille GPCR de la rhodopsine. Plus précisément, cela comprenait deux outils bioinformatiques pour prédire les domaines TM pour toutes les protéines, y compris TMHMM (http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/) et Phobius (http://phobius.sbc.su. se/). Comme les domaines TM sont des marqueurs pratiques pour les GPCR, nous nous sommes concentrés uniquement sur les séquences avec des domaines 7-TM. Ensuite, nous avons appliqué une recherche de profil basée sur Pfam à l'aide de HMMerSearch (http://www.hmmer.wustl.edu/). Les protéines contenant des domaines GPCR putatifs de type rhodopsine ont été systématiquement identifiées par des recherches de modèles de Markov cachés à l'aide du package HMMer (http://www.hmmer.wustl.edu/) et du modèle PFAM PF00001 (7tm_1).

Flux de travail pour l'identification des GPCR partagés extraits du génome de B. glabrata et du transcriptome de S. mansoni miracidia.

Les GPCR putatifs identifiés dans S. mansoni miracidia ont été utilisés pour interroger (à l'aide de tBLASTp) la base de données GPCR de B. glabrata. Ces séquences avec des valeurs E <1.0E-20 ont été récupérées et criblées pour la présence de motifs transmembranaires récurrents à l'aide de TMHMM (http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/). Ceux contenant 7 domaines transmembranaires (TM) ont été sélectionnés pour une analyse plus approfondie. Des alignements de séquences multiples ont été créés avec la version 6.038 du logiciel Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA) avec l'algorithme MUSCLE39. Les arbres phylogénétiques ont été construits à l'aide de la méthode de jonction de voisins avec 1000 répliques bootstrap pour le support des nœuds. La cartographie de l'ontologie des gènes et l'annotation fonctionnelle ont été appliquées à l'aide d'OmicsBox (BioBam)40. L'arbre phylogénétique final et la carte thermique ont été modifiés avec iTOL v541.

Le FMRFa synthétique (FMRF-NH2), la buccaline (RLDRFGFAGQL-NH2) et le SK (NYGDYGIGGGRFGR) ont été fournis par China Peptides (Shanghai, Chine) (pureté ≥ 95%). La sérotonine (5-hydroxytryptamine/5-HT) a été fournie par Sigma (Burlington, États-Unis) (pureté ≥ 98 %). Des solutions mères de FMRFa (100 μM), buccaline (100 μM), SK (100 μM) et 5-HT (5 nM) ont été préparées par dissolution dans de l'eau MilliQ. L'eau MilliQ a été utilisée comme témoin négatif dans les essais biologiques.

L'isolement de S. mansoni miracidia à ~ 2 h après l'éclosion a été réalisé comme décrit dans Wang et al.21. Pour chaque essai, 30 ± 5 miracidia nageant activement dans de l'eau MilliQ à pH neutre (~ 4 ml au total) ont été répartis uniformément avec une pipette dans la région centrale d'une boîte de Pétri (100 mm × 15 mm) contenant 4 ml d'eau MilliQ. La zone de baignade des miracidies a été couverte pour éviter les biais de lumière avant l'analyse au microscope. Pour les dosages, 2 µl de solution test ont été ajoutés dans la zone centrale de la boîte de Pétri. Une certaine diffusion de chaque molécule était attendue sur la période de test de 1 min. Les dosages ont également été testés à des dilutions en série de 10 × et 100 ×. Pour enregistrer le mouvement des miracidies avant et après l'ajout des solutions d'essai, un microscope composé inversé avec capacité de vidéo (OLYMPUS CKX41), équipé d'une caméra de microscope numérique OLMPUS DPI DP22 (image de 2,8 mégapixels à une cadence de 15 images par seconde), a été utilisé. Le champ de vision réel de la caméra (FOV) était de 2,500 × 1,875 mm. Le mouvement Miracidia a été enregistré pendant 1 min avant et après l'ajout de chaque solution de test et les vidéos capturées ont été traitées à l'aide de Tracker 4.87.

Les trajectoires de Miracidia ont été suivies manuellement de l'entrée dans le FOV à la sortie, ou jusqu'à 1 min pour celles qui sont restées dans le FOV. Seuls les miracidia qui avaient nagé pendant plus de la longueur du bord court (7,5 cm) du FOV ont été inclus avant et après l'ajout de la solution (fichier S1); ceux qui ne l'étaient pas étaient considérés comme statistiquement dénués de sens. La durée moyenne de séjour des miracidies dans le FOV a été considérée comme une autre caractéristique comportementale clé et a été statistiquement comparée. Pour les miracidies restant plus de 1 min après l'ajout de la solution, la durée de cette 1 min a été utilisée à des fins de comparaison et la valeur d'accélération moyenne a été calculée. L'accélération et la vitesse du Miracidium ont été calculées sur la base des trajectoires, avec des unités converties en cm s-2 et cm/s. Un test t bilatéral apparié a été utilisé pour calculer les valeurs P ; en outre, le cas échéant, une analyse ANOVA bidirectionnelle42 a été effectuée pour évaluer l'importance des changements (accélération, vitesse et temps) entre les solutions d'essai et le contrôle négatif.

Pour déterminer si des ligands peptidiques candidats étaient présents dans l'eau conditionnée par B. glabrata, deux approches ont été adoptées. Tout d'abord, les données de spectrométrie de masse dérivées d'une analyse antérieure de l'eau conditionnée par B. glabrata43 ont été recherchées à l'aide de protéines précurseurs cibles.

Deuxièmement, une analyse par transfert de points médiée par des anticorps a été réalisée à l'aide d'extraits d'eau conditionnés par B. glabrata. B. glabrata a été lavé avec de l'eau MilliQ à pH neutre et placé dans des béchers contenant 20 ml d'eau pendant 2 h à température ambiante (TA). Les escargots ont été retirés, l'eau conditionnée a été recueillie à partir de 20 escargots (dans différents aquariums) et 20 ml de méthanol ont été ajoutés à chaque bécher et mélangés soigneusement. L'eau conditionnée a été filtrée à travers des filtres à seringue PVDF Millex-HV (0,45 µm) pour éliminer les particules et les microbes. Le filtrat a été congelé instantanément et lyophilisé. Pour les témoins négatifs, l'eau qui n'avait pas été exposée auparavant aux escargots a été traitée de la même manière. Lorsque cela était nécessaire pour le test dot bot, les échantillons ont été réhydratés avec 200 μl d'eau MilliQ et centrifugés à 12 000 tr/min pendant 5 min. Le surnageant a été récupéré et dilué 1:1 dans de l'eau MilliQ. La quantification a été effectuée à l'aide d'un spectrophotomètre UV-Vis NanoDrop 2000c (Thermo Scientific, Waltham, États-Unis) à A280 nm. Des extraits de B. glabrata à 5 g\(\upmu\)/\(\upmu\)l, 500 ng/\(\upmu\)l et 50 ng/\(\upmu\)l ont été appliqués (2 μl) sur une membrane de nitrocellulose (0,45 m\(\upmu\), BioRad, Hercules, États-Unis) préalablement trempée dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) 1 × et séchée à l'air à température ambiante pendant 10 min. La membrane a été incubée dans un tampon de blocage (lait écrémé à 2 % (v/v) dans du PBS) pendant 1 h, et un anticorps primaire a été ajouté [1:500 ; lapin anti-buccalin44, lapin anti-FMRFa (Genscript, Piscataway, US), rat anti-5-HT (Sigma)] pendant 1 h à température ambiante. Les membranes ont été lavées avec du PBS-Tween20 (0,1 % (v/v)) et incubées pendant 1 h à température ambiante avec un anticorps secondaire [1:5000 ; anti-lapin Ig-IR 680 (LI-COR, Lincoln, US) ou anti-rat Ig-IR 795 (LI-COR)]. Après les lavages (3x, 5 min) dans du PBST, les transferts ont été visualisés à l'aide d'une machine Odyssey CLx, LI-COR.

Les données brutes de la séquence transcriptomique miracidiale de S. mansoni ont été déposées dans GenBank NCBI sous le numéro d'accès SRR17224866 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/?term=SRR17224866). Le génome de référence de S. mansoni est disponible auprès de WormBase Parasite (https://parasite.wormbase.org/Schistosoma_mansoni_prjea36577/Info/Index/). L'ensemble de données original sur les protéines de B. glabrata est disponible sur VectorBase (https://vectorbase.org/vectorbase/app/downloads/Current_Release/BglabrataBB02/fasta/data/).

Au total, 96 protéines avec des domaines 7-TM ont été extraites des modèles de protéines dérivés du transcriptome de S. mansoni sur la base de la prédiction TMHMM. La prédiction de Phobius a conduit à l'identification de 139 protéines avec des domaines 7-TM. Le profilage Pfam des deux prédictions a conduit à la classification de 87 protéines (valeur E < 0,0004) comme récepteurs de type rhodopsine. L'analyse BLASTp de ces GPCR par rapport à tous les GPCR de rhodopsine de B. glabrata a montré des correspondances significatives (valeur E < 1,0E-20) pour 8 GPCR (tableau 1), avec une identité d'acides aminés comprise entre 26 et 48 % (fichier S2a). Les recherches BLASTp utilisant tous les GPCR orthologues de S. mansoni et B. glabrata par rapport à la base de données NCBI non redondante (nr) ont renvoyé les meilleures correspondances pour les GPCR, y compris 5-HT (sérotonine), allatostatine de type A (AST-A), FMRFa, SK, orexine de type 2, neuropeptide F, peptide orphelin et GPCR de type opsine (tableau 1, figure 2A et fichier S2b). Chez B. glabrata, tous les GPCR étaient exprimés dans le SNC, tandis que le GPCR orphelin de rhodopsine avait la distribution tissulaire la plus large (Fig. 2B). Chez S. mansoni miracidia, l'orthologue GPCR de la rhodpopsine s'est avéré présenter le niveau d'expression moyen le plus élevé, par rapport aux autres récepteurs (Fig. 2B).

Caractérisation des orthologues GPCR partagés entre B. glabrata et S. mansoni miracidia. (A) Analyse de l'arbre phylogénétique des GPCR partagés, où chaque GPCR de B. glabrata se regroupe avec un récepteur orthologue de S. mansoni. Les valeurs bootstrap prennent en charge les niveaux de confiance des clades. (B) Carte thermique montrant l'expression de gènes codant pour le GPCR partagé (dans le TPM) dans S. mansoni miracidia à 6 h après l'éclosion et différents tissus de B. glabrata. Les colonnes représentent les répliques biologiques de S. mansoni miracidia (1–3) et leur moyenne, ainsi que les tissus de Biomphalaria (glabrata).

L'élucidation des orthologues GPCR interspécifiques avec des ligands putatifs a présenté une opportunité d'étudier comment les biomolécules dérivées d'escargots influencent les miracidies de S. mansoni. La 5-HT est un neurotransmetteur eumétazoaire bien établi, tandis que les neuropeptides de B. glabrata FMRFa, buccalin [reconnu comme homologue de l'AST-A chez les mollusques45] et SK ont déjà été identifiés chez B. glabrata6,46, et ont donc été testés pour leur bioactivité sur miracidie. Les trajectoires du mouvement miracidien avant et après l'ajout des peptides FMRFa et buccaline (2 µl à 100 µM) sont comparées sur les Fig. 3A,B. Les films représentatifs peuvent être visionnés dans Films S1 et S2. Avant l'addition, les miracidies traversaient généralement le champ de vision de manière directe et linéaire (Fig. 3A, B—Avant). Après l'application, les miracidia ont montré un mouvement localisé dans le champ de vision, ainsi qu'une augmentation de la nage circulaire (Fig. 3A, B—Après). Lors de l'application de buccaline ou de peptides FMRFa, les miracidies dans le FOV ont nagé plus longtemps, à l'exception de la buccaline à 10 µM (valeur P = 0, 2964) (Fig. 3C). Les changements d'accélération étaient significatifs après l'ajout de buccaline ou de FMRFa (100 µM et 10 µM) (Fig. 3D). Les peptides ont stimulé un schéma de nage concentré autour de l'emplacement des peptides.

Essai de comportement miracidien à l'aide de la buccaline et des peptides FMRFa. (A) Trajectoires représentatives du mouvement miracidial avant et après l'ajout de la solution buccaline (100 µM) au centre de la zone d'enregistrement. Chaque couleur représente un individu miracidium indiscernable. Voir le film S1 pour une vidéo de test représentative. (B) Trajectoires représentatives du mouvement miracidia avant et après l'ajout de la solution FMRFa (100 µM) au centre de la zone. Chaque couleur représente un individu miracidium indiscernable. Voir le film S2 pour une vidéo de test représentative. (C) Graphique de la durée des miracidies restant dans la zone de vidéo, et (D) valeurs d'accélération moyennes, avant et après l'ajout de buccaline et de FMRFa.

En revanche, après l'application de 5-HT (5 nM; Movie S3), le temps passé dans le FOV était insignifiant, mais le changement d'accélération était significatif (fichier S3). Les peptides (100 µM) ont permis aux miracidies de rester plus longtemps dans la région où le peptide a été ajouté, mais il n'y a pas eu de changement significatif de la vitesse moyenne, comme l'indique l'analyse ANOVA à deux voies (fichier S4). Il n'y avait pas non plus de changement significatif dans le temps dans le FOV, ni dans la vitesse moyenne, lors de l'ajout du peptide SK à 3 concentrations différentes (100 µM, 10 µM et 1 µM ; Movie S4). En tant que témoins négatifs, l'eau MilliQ a été testée sur S. mansomi miracidia et aucun changement de comportement n'a été observé.

Le précurseur de la buccaline de B. glabrata contient de nombreux peptides de type buccaline (Fig. 4A). La région la plus conservée dans les buccalines est un FXGGIG C-terminal qui, après traitement post-traductionnel, devient un peptide amidé. Des dot blots effectués sur des extraits d'eau conditionnée de B. glabrata ont montré la présence d'un peptide de type buccaline à des dilutions d'extrait de 10 μg à 0, 1 μg (Fig. 4B). Le précurseur de B. glabrata FMRFa contient de nombreux peptides apparentés à FMRFa (FaRP), notamment FMRFa, FLRFa et FIRFa (Fig. 4C). L'analyse des données de spectrométrie de masse protéomique dérivées de l'eau conditionnée par des escargots naïfs B. glabrata43 a identifié 4 correspondances peptidiques pour le précurseur FMRFa, mais pas spécifiquement dans les FaRP. Des dot blots effectués sur des extraits d'eau conditionnée de B. glabrata ont montré la présence de peptides similaires aux FaRP à des dilutions d'extrait de 10 μg à 0, 1 μg (Fig. 4D).

Séquence précurseur de Biomphalaria glabrata et test de transfert de points pour la buccaline et FMRFa dans de l'eau conditionnée par B. glabrata. (A) Séquence précurseur de neuropeptide buccaline (B) Dot blot utilisant de l'anti-buccaline sur des extraits aqueux conditionnés de B. glabrata à 10, 1 et 0,1 mg. (C) Séquence précurseur du neuropeptide buccaline. (D) Dot blot à l'aide d'anti-FMRFa sur des extraits d'eau conditionnés de B. glabrata à 10, 1 et 0,1 g\(\upmu\). -ve Control représente uniquement l'extrait d'eau purifiée. Pour les séquences précurseurs, jaune-peptide signal, rouge-sites de clivage putatifs, vert-amidation, gris-peptides bioactifs, rose-peptide MS correspond.

Les miracidies de S. mansoni répondent aux biomolécules dérivées d'escargots43, bien que l'identité précise de la ou des biomolécules actives n'ait pas été clairement définie. Une étude impliquait des "glycoprotéines attirant les miracidies" présentes dans le mucus d'escargot12, tandis que l'analyse in silico de protéines d'eau conditionnée d'escargot de B. glabrata prédisait les interactions de protéines de S. mansoni non caractérisées avec des protéines de B. glabrata43. Des peptides ont également été impliqués, par lequel un nouveau peptide dérivé d'escargot (appelé P12) a stimulé des changements dans le comportement de S. mansoni miracidia47.

Dans cette étude, pour réduire les biomolécules potentiellement impliquées dans l'interaction entre le parasite et l'hôte, nous avons utilisé les ressources génétiques de B. glabrata et de S. mansoni pour identifier les GPCR orthologues qui sont probablement utilisés par chaque organisme pour détecter des ligands similaires. Nous avons signalé que 8 GPCR de S. mansoni miracidia partagent une identité significative avec 8 GPCR de B. glabrata, non seulement dans la cartographie GO, mais également dans les régions correspondant aux domaines TM putatifs. Ceux-ci comprennent des GPCR présentant une similitude avec les GPCR neuropeptidiques qui se lient aux peptides FMRFa, AST-A/buccaline et sulfakinine. Nous proposons que les GPCR orthologues miracidiens puissent être utilisés pour la signalisation neuronale, nécessitant un ligand commun, et/ou soient utilisés pour détecter les biomolécules sémiochimiques présentes dans l'eau. Cette dernière attente a été validée par des changements de comportement miracidiaux en présence de FMRFamide d'escargot et de peptides AST-A/buccaline.

L'AST-A et son récepteur ont été caractérisés chez divers insectes48 où ils sont impliqués dans de multiples fonctions telles que l'inhibition de la biosynthèse des hormones juvéniles et la réduction de la prise alimentaire48, des neuropeptides de type AST-A ont été identifiés chez les gastéropodes et les mollusques bivalves, dont Lottia gigantea, Theba pisana, Aplysia californica et Crassostrea gigas49,50,51,52. La buccaline, nommée d'après sa première identification dans le muscle proche de la radula accessoire d'A. californica53, a été impliquée dans diverses activités chez les mollusques telles que l'inhibition de la contraction musculaire, la régulation de l'alimentation et du frai53,54,55. Chez les gastéropodes et les bivalves également, le récepteur AST-A/buccaline a été identifié par une analyse in silico d'ensembles de données génomiques accessibles au public, y compris celui de B. glabrata56. Dans notre étude, nous avons identifié un orthologue du récepteur AST-A/buccaline chez S. mansoni, bien qu'il n'y ait aucun rapport indiquant que S. mansoni possède un peptide de type buccaline. En fait, une enquête approfondie sur les neuropeptides de 10 espèces de plathelminthes a montré que seul le turbellaire vivant en liberté Macrostomum lignano possède un peptide de type buccaline (gène npp-9; GAYSGFLG)57. Nous avons identifié un peptide de type buccaline dans l'eau conditionnée de B. glabrata. Bien que la présence de neuropeptides dans les sécrétions de mucus n'ait pas été bien étudiée, nous avons précédemment identifié des neuropeptides (y compris la buccaline) dans le mucus des glandes salivaires de l'escargot terrestre T. pisana58,59.

Le FMRFa a été découvert pour la première fois chez la palourde Mercenaria mercenaria et on pense qu'il a un rôle pléitropique dans la physiologie des mollusques60,61,62,63. Des études approfondies réalisées sur l'escargot d'eau douce Helisoma ont montré que le FMRFa et les peptides apparentés sont densément concentrés non seulement dans le système nerveux mais aussi dans les glandes salivaires64. Un récepteur FMRFa a été identifié dans le cœur et les tissus nerveux de l'escargot terrestre Helix62,65 et la membrane du lobe optique du calmar Loligo pelei66. Le génome de S. mansoni contient un gène codant pour un précurseur FLP (gène npp-13) qui peut être traité pour libérer deux peptides RFamide (HFMPQRFa et YTRFVPQRFa)57. Un FLP synthétique (GNFFRFa) dérivé de précurseurs de plathelminthes non schistosomes stimule la contraction des fibres musculaires de S. mansoni in vitro67. Un récepteur FLP a également été signalé chez le ver plat turbellarien Girardia tigrina sur la base d'une similarité de séquence et d'un test de mobilisation du récepteur calcique68. Le récepteur homologue de S. mansoni miracidia a été étudié dans la présente étude en raison de sa similitude avec le récepteur FMRFa de B. glabrata. Nos analyses de comportement ont également indiqué que la FMRFa dérivée des escargots peut être détectée par les miracidia de S. mansoni en raison de leur séjour significativement plus long dans le FOV et de l'accélération accrue des miracidia, soutenue par la présence observée de peptides précurseurs de FMRFa dans l'eau conditionnée par B. glabrata. Cependant, comme S. mansoni a le potentiel de générer des FLP endogènes, nous ne pouvons pas exclure la possibilité que le FMRFa appliqué puisse stimuler des effets endogènes, conduisant aux changements de comportement miracidiaux observés.

La monoamine 5-HT joue un rôle essentiel dans la transmission neuronale et a été très bien documentée chez les eumétazoaires, tout comme la conservation des GPCR 5-HT. Chez S. mansoni adulte, la 5-HT stimule l'activité motrice69, tandis que chez les miracidies, une approche immunofluorescente a localisé la 5-HT à l'intérieur des nerfs sensoriels70. Le GPCR 5-HT a été identifié dans notre analyse orthologue GPCR interspécifique, mais nous avons constaté que le 5-HT à 5 mM ne modifiait pas le comportement miracidien, tandis que le changement significatif d'accélération pouvait être attribué à sa concentration élevée.

La sulfakinine est un neuropeptide sulfaté surtout connu pour sa fonction de facteur de satiété (apport alimentaire)71. L'exploration de données in silico a montré que la SK de mollusque possède la séquence RF(W)amide C-terminale commune aux sulfakinines d'insectes, ainsi que le motif DY partagé par les SK d'insectes et la cholécystokinine de vertébré (CCK)72. Étant donné que les CCK de vertébrés et les SK d'insectes révèlent une fonction biologique similaire concernant la sécrétion d'enzymes digestives, la satiété et la contraction des muscles lisses73, il est possible que leurs homologues mollusques aient conservé des activités biologiques de base similaires. En revanche, il n'y a pas de SK évident chez S. mansoni, ce qui suggère que le parasite ne peut reconnaître que le SK de B. glabrata, soit en tant que sémiochimique sécrété, soit une fois qu'il pénètre dans l'escargot en tant que peptide de guidage pour naviguer vers l'hépatopancréas où il prolifère74 . Nos tests de comportement ont démontré que SK ne modifiait pas le comportement miracidial (ni la vitesse ni la durée présentes sous FOV n'étaient affectées), et donc il est plus susceptible d'agir comme un stimulus interne chez S. mansoni.

Les peptides FMRFa et buccaline peuvent contribuer à un cocktail de biomolécules qui pourraient être utilisées comme attractifs efficaces et spécifiques à l'espèce. Nos essais de dilution en série ont suggéré une bioactivité soutenue pour les peptides buccalin et FMRFa à une concentration d'au moins 1 µM. Nous rapportons également 1 orthologue GPCR de peptide orphelin dans B. glabrata et S. mansoni miracida, ce qui est cohérent avec la possibilité que des peptides spécifiques à une espèce non caractérisés puissent aider à attirer les miracidies vers l'hôte d'escargot approprié en raison de sa présence dans de nombreux tissus de B. glabrata et son haut niveau d'expression dans S. mansoni miracidia.

Pour minimiser la transmission et réduire la prévalence de la schistosomiase, l'interférence avec l'interaction escargot-miracidium est un plan prometteur de lutte biologique. Nous avons caractérisé les GPCR orthologues partagés entre B. glabrata et S. mansoni miracidia, des biomolécules importantes couramment utilisées pour la communication chimiosensorielle. Les GPCR buccalin et FMRFa de B. glabrata représentaient de bonnes cibles pour le dosage biologique, dont les résultats indiquaient que la buccalin et le FMRFa stimulaient les changements de comportement miracidiaux, malgré le fait que les homologues des peptides de type buccalin ne soient pas présents dans S. mansoni. Ces GPCR pourraient présenter de nouvelles cibles pour le développement de composés anti-helminthiques à appliquer aux lacs et interférer spécifiquement avec la détection de Schistosoma de l'hôte escargot. Pour une plus grande spécificité d'espèce, nous suggérons que la désorphanisation du GPCR du peptide orphelin orthologue sera la plus avantageuse. Ces résultats nous aident à mieux comprendre l'interaction chimiosensorielle entre les parasites et leurs hôtes, en particulier dans les environnements aquatiques.

Récepteurs couplés aux protéines G

Modèles de Markov cachés

Analyse génétique évolutive moléculaire

Solution saline tamponnée au phosphate

PBS avec 0,1 % de Tween 20

4,6-diamidino-2-phénylindole

Paraformaldéhyde

Champ de vision

5-Hydroxytryptamine

Sulfakine

Système nerveux central

Spectrométrie de masse

Université de la côte ensoleillée

Institut de recherche médicale du Queensland

McManus, DP et al. Schistosomiase. Nat. Rev. Maladie Prim. 4(1), 13 (2018).

Article Google Scholar

Lozano, R. et al. Mortalité mondiale et régionale due à 235 causes de décès pour 20 groupes d'âge en 1990 et 2010 : une analyse systématique pour l'étude sur la charge mondiale de morbidité 2010. The Lancet 380(9859), 2095–2128 (2013).

Article Google Scholar

Thétiot-Laurent, SAL, Boissier, J., Robert, A. & Meunier, B. Chimiothérapie de la schistosomiase. Angew. Chim. Int. Éd. 52(31), 7936–7956 (2013).

Article CAS Google Scholar

Ittiprasert, W., Myers, J., Odoemelam, EC, Raghavan, N., Lewis, F., Bridger, JM et Knight, M. Progrès dans la génomique et la protéomique de l'hôte intermédiaire d'escargot d'eau douce de Schistosoma mansoni, Biomphalaria glabrata. Dans: Escargots Biomphalaria et trématodes larvaires. éd. : Springer ; 2011 : 191-213.

Berriman, M. et al. Le génome de la douve du sang Schistosoma mansoni. Nature 460(7253), 352–358 (2009).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Adema, CM et al. Analyse du génome entier d'un escargot d'eau douce transmettant la schistosomiase. Nat. Commun. 8, 15451–15451 (2017).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Haberl, B. et al. Schistosoma mansoni et S. haematobium : Le comportement de recherche d'hôte miracidial est stimulé par des macromolécules. Int. J. Parasitol. 25(5), 551–560 (1995).

Article CAS PubMed Google Scholar

Haas, W., Gui, M., Haberl, B. & Strobel, M. Miracidia de Schistosoma japonicum : approche et attachement à l'hôte de l'escargot. J. Parasitol. 77(4), 509–513 (1991).

Article CAS PubMed Google Scholar

Sobhon, P., & Upatham, ES Hôtes d'escargots, cycle de vie et structure tégumentaire des schistosomes orientaux. Hôtes d'escargots, cycle de vie et structure tégumentaire des schistosomes orientaux 1990.

Boissier, J. & Mone, H. Interactions larvaires mâle-femelle chez Biomphalaria glabrata infecté par Schistosoma mansoni. Int. J. Parasitol. 31(4), 352–358 (2001).

Article CAS PubMed Google Scholar

Campos, TD et al. Identification des récepteurs couplés aux protéines G chez Schistosoma haematobium et S. mansoni par génomique comparative. Parasite. Vecteur. 7, 242 (2014).

Article CAS Google Scholar

Kalbe, M., Haberl, B. & Haas, W. Recherche d'hôte d'escargot par Fasciola hepatica et Trichobilharzia ocellata : analyse composée de « glycoprotéines attirant les miracidies ». Exp. Parasitol. 96(4), 231–242 (2000).

Article CAS PubMed Google Scholar

Chaisson, KE & Hallem, EA Comportements chimiosensoriels des parasites. Tendances Parasitol. 28(10), 427–436 (2012).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hertel, J., Holweg, A., Haberl, B., Kalbe, M. & Haas, W. Nuages d'odeurs d'escargot : propagation et contribution au succès de la transmission de Trichobilharzia ocellata (Trematoda, Digenea) miracidia. Oecologia 147(1), 173–180 (2006).

Article ADS PubMed Google Scholar

Sakmar, TP Rhodopsine : un récepteur prototypique couplé aux protéines G. Programme. Nucl. Acid Res. Mol. Biol. 59, 1–34 (1998).

CAS Google Scholar

Doty, RL Manuel d'olfaction et de gustation (Wiley, 2015).

Réserver Google Scholar

Fitzpatrick, JM et al. Cibles d'intervention anti-schistosomiques identifiées par des analyses transcriptomiques du cycle de vie. PLoS Négl. Trop. Dis. 3(11), e543 (2009).

Article PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Taft, AS, Norante, FA & Yoshino, TP L'identification des inhibiteurs de la transformation miracidienne de Schistosoma mansoni en incorporant un écran à petite molécule à débit moyen. Exp. Parasitol. 125(2), 84–94 (2010).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hoffmann, KF, Davis, EM, Fischer, ER & Wynn, TA La rhodopsine, récepteur couplé à la protéine guanine, est régulée par le développement dans les stades de vie libre de Schistosoma mansoni. Mol. Biochimie. Parasitol. 112(1), 113–123 (2001).

Article CAS PubMed Google Scholar

Dissous, C., Morel, M. & Vanderstraete, M. Récepteurs des kinases Venus : perspectives dans la signalisation et les fonctions biologiques de ces kinases d'invertébrés. Devant. Endocrinol. (Lausanne) 5, 72 (2014).

Article Google Scholar

Consortium SjGSaFA. Le génome de Schistosoma japonicum révèle des caractéristiques d'interaction hôte-parasite. Nature 460(7253), 345–351 (2009).

Article CAS Google Scholar

El-Shehabi, F., Vermeire, JJ, Yoshino, TP et Ribeiro, P. Analyse de l'expression développementale et immunolocalisation d'un récepteur d'amine biogène chez Schistosoma mansoni. Exp. Parasitol. 122(1), 17–27 (2009).

Article CAS PubMed Google Scholar

El-Shehabi, F., Taman, A., Moali, LS, El-Sakkary, N. & Ribeiro, P. Un nouveau récepteur couplé aux protéines G de Schistosoma mansoni (SmGPR-3) est activé par la dopamine et est largement exprimé dans le système nerveux. PLoS Négl. Trop. Dis. 6(2), e1523 (2012).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Liang, D., Zhao, M., Wang, T., McManus, DP & Cummins, SF Gènes GPCR et IR dans Schistosoma mansoni miracidia. parasite Vect. 9(1), 563 (2016).

Article CAS Google Scholar

Zamanian, M. et al. Le répertoire des récepteurs couplés aux protéines G chez le parasite humain Schistosoma mansoni et l'organisme modèle Schmidtea mediterranea. BMC Génom. 12, 596 (2011).

Article CAS Google Scholar

Mason, PR & Fripp, PJ Les réactions de Schistosoma mansoni miracidia à la lumière. J. Parasitol. 63(2), 240–244 (1977).

Article CAS PubMed Google Scholar

Short, RB & Gagne, HT Structure fine d'un possible photorécepteur dans les cercaires de Schistosoma mansoni. J. Parasitol. 61(1), 69–74 (1975).

Article CAS PubMed Google Scholar

Lewis, FA, Patterson, CN, Knight, M. & Richards, CS La relation entre Schistosoma mansoni et Biomphalaria glabrata : approches génétiques et moléculaires. Parasitologie 123(Suppl), S169-179 (2001).

Article PubMed Google Scholar

Sandland, GJ, Foster, AV, Zavodna, M. & Minchella, DJ Interaction entre la variation génétique de l'hôte et la transmission du parasite dans le système Biomphalaria glabrata-Schistosoma mansoni. Parasitol Res. 101(4), 1083–1089 (2007).

Article PubMed Google Scholar

Zavodna, M., Sandland, GJ & Minchella, DJ Effets du patrimoine génétique de l'hôte intermédiaire sur la dynamique de transmission du parasite : une étude de cas utilisant Schistosoma mansoni. Exp. Parasitol. 120(1), 57–61 (2008).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Roger, E. et al. Analyse de l'expression des protéines mucines hautement polymorphes (Sm PoMuc) du parasite Schistosoma mansoni. Mol. Biochimie. Parasitol. 157(2), 217–227 (2008).

Article CAS PubMed Google Scholar

Raghavan, N. et al. Nimbus (BgI): un rétrotransposon actif non LTR de l'hôte escargot Schistosoma mansoni Biomphalaria glabrata. Int. J. Parasitol. 37(12), 1307–1318 (2007).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Toledo, R. & Fried, B. Escargots Biomphalaria et trématodes larvaires (Springer, 2010).

Google Scholar

Wang, T. et al. Analyse protéomique du schistosoma mansoni miracidium. PLoS ONE 11(1), e0147247 (2016).

Article PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Haas, BJ et al. Reconstruction de novo de séquences de transcrits à partir d'ARN-seq à l'aide de la plateforme Trinity pour la génération et l'analyse de références. Nat. Protocole 8(8), 1494-1512 (2013).

Article CAS PubMed Google Scholar

Grabherr, MG et al. Assemblage du transcriptome complet à partir de données RNA-Seq sans génome de référence. Nat. Biotechnol. 29(7), 644–652 (2011).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Mortazavi, A., Williams, BA, McCue, K., Schaeffer, L. & Wold, B. Cartographie et quantification des transcriptomes de mammifères par ARN-Seq. Nat. Méthodes 5(7), 621–628 (2008).

Article CAS PubMed Google Scholar

Kumar, S., Stecher, G., Peterson, D. & Tamura, K. MEGA-CC : noyau informatique du programme d'analyse de génétique évolutive moléculaire pour l'analyse de données automatisée et itérative. Bioinformatique 28(20), 2685–2686 (2012).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Edgar, RC MUSCLE : Alignement de séquences multiples avec une grande précision et un haut débit. Nucl. Acides Rés. 32(5), 1792–1797 (2004).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Gotz, S. et al. Annotation fonctionnelle à haut débit et exploration de données avec la suite Blast2GO. Nucl. Acides Rés. 36(10), 3420–3435 (2008).

Article PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Letunic, I. & Bork, P. Interactive Tree Of Life (iTOL) v5 : un outil en ligne pour l'affichage et l'annotation d'arbres phylogénétiques. Nucl. Acides Rés. 1, 1 (2021).

Google Scholar

Fujikoshi, Y. Modèles ANOVA bidirectionnels avec données déséquilibrées. Discret. Mathématiques. 116(1), 315–334 (1993).

Article MathSciNet MATH Google Scholar

Fogarty, CE et al. Etude comparative des protéines excrétoires-sécrétoires libérées par Schistosoma mansoni résistants, sensibles et naïfs Biomphalaria glabrata. parasite Vect. 12(1), 452–452 (2019).

Article CAS Google Scholar

Adamson, KJ et al. Gènes et peptides associés impliqués dans l'estivation chez un escargot terrestre. Gén. Comp. Endocrinol. 1, 1 (2015).

Google Scholar

Li, Z., Cardoso, JCR, Peng, M., Inácio, JPS & Power, DM Évolution et fonction potentielle dans les mollusques des homologues des neuropeptides et des récepteurs des allatostatines d'insectes. Devant. Endocrinol. 12(1120), 1 (2021).

Google Scholar

Wang, T. et al. Modifications du contenu en neuropeptides du système nerveux des ganglions de Biomphalaria après une infection à Schistosoma. parasite Vect. 10(1), 275 (2017).

Article CAS Google Scholar

Wang, T. et al. Un peptide de Biomphalaria glabrata qui stimule des modifications significatives du comportement chez les miracidies aquatiques libres de Schistosoma mansoni. PLoS Négl. Trop. Dis. 13(1), e0006948 (2019).

Article PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Stay, B. & Tobe, SS Le rôle des allatostatines dans la synthèse hormonale juvénile chez les insectes et les crustacés. Annu. Rév. Entomol. 52, 277-299 (2007).

Article CAS PubMed Google Scholar

Adamson, KJ et al. Aperçu moléculaire des neuropeptides d'escargots terrestres grâce au transcriptome et à l'analyse comparative des gènes. BMC Génom. 16, 308 (2015).

Article CAS Google Scholar

Veenstra, JA Neurohormones et neuropeptides codés par le génome de Lottia gigantea, en référence à d'autres mollusques et insectes. Calcul général. Endocrinol. 167(1), 86-103 (2010).

Article CAS Google Scholar

Bauknecht, P. & Jekely, G. Désorphanisation combinatoire à grande échelle des GPCR neuropeptides platynereis. Cell Rep. 12(4), 684–693 (2015).

Article CAS PubMed Google Scholar

Stewart, MJ et al. Neuropeptides codés par les génomes de l'huître perlière d'Akoya Pinctata fucata et de l'huître creuse Crassostrea gigas : une étude bioinformatique et peptidomique. BMC Génom. 15(1), 840 (2014).

Article Google Scholar

Cropper, CE et al. Structure et action de la buccaline : un neuropeptide modulateur localisé dans un petit neurone moteur cholinergique identifié contenant un peptide cardioactif d'Aplysia californica. Proc. Natl. Acad. Sci. États-Unis 85(16), 6177–6181 (1988).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Van In, V. et al. Neuropeptides reproducteurs qui stimulent le frai chez l'huître de Sydney (Saccostrea glomerata). Peptides 82, 109–119 (2016).

Article CAS PubMed Google Scholar

Miller, MW et al. Les neuropeptides apparentés à la buccaline : isolement et caractérisation d'un clone d'ADNc d'Aplysia codant pour une famille de cotransmetteurs peptidiques. J. Neurosci. 13(8), 3346–3357 (1993).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Cardoso, JC, Félix, RC, Bjärnmark, N. & Power, DM GPCR allatostatine de type A, kisspeptine et galanine et ligands putatifs en tant que facteurs régulateurs candidats de la fonction du manteau. Mar. Genomics 27, 25–35 (2016).

Article PubMed Google Scholar

McVeigh, P. et al. Découverte de multiples familles de neuropeptides dans le phylum Platyhelminthes. Int. J. Parasitol. 39(11), 1243–1252 (2009).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Adamson, KJ et al. Expression différentielle de peptides dans le système nerveux central de l'escargot terrestre Theba pisana, entre actif et estivé. Peptides 80, 61–71 (2016).

Article CAS PubMed Google Scholar

Stewart, MJ, Wang, T., Koene, JM, Storey, KB et Cummins, SF Une allohormone de fléchette "amoureuse" identifiée dans les glandes muqueuses des escargots terrestres hermaphrodites. J. Biol. Chim. 291(15), 7938–7950 (2016).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lopez-Vera, E. & Aguilar, MB Heimer de la Cotera EP : FMRFamide et peptides apparentés dans le phylum des mollusques. Peptides 29(2), 310–317 (2008).

Article CAS PubMed Google Scholar

Price, DA & Greenberg, MJ Structure d'un neuropeptide cardioexcitateur mollusque. Sciences 197(4304), 670–671 (1977).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Payza, récepteurs K. FMRFamide dans Helix aspersa. Peptides 8(6), 1065-1074 (1987).

Article CAS PubMed Google Scholar

Voigt, KH, Kiehling, C., Frosch, D., Schiebe, M. & Martin, R. Peptides liés à l'enképhaline : action directe sur le cœur de la pieuvre. Neurosci. Lett. 27(1), 25–30 (1981).

Article CAS PubMed Google Scholar

Bulloch, AG, Price, DA, Murphy, AD, Lee, TD & Bowes, HN Peptides FMRFamide dans Helisoma : identification et actions physiologiques au niveau d'une synapse périphérique. J. Neurosci. 8(9), 3459–3469 (1988).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Payza, K., Greenberg, MJ et Price, DA Caractérisation plus poussée des récepteurs Helix FMRFamide: cinétique, distribution tissulaire et interactions avec les heptapeptides endogènes. Peptides 10(3), 657–661 (1989).

Article CAS PubMed Google Scholar

Chin, GJ, Payza, K., Price, DA, Greenberg, MJ & Doble, KE Caractérisation et solubilisation du récepteur FMRFamide du calmar. Biol. Taureau. 187(2), 185–199 (1994).

Article CAS PubMed Google Scholar

Jour, TA et al. Platyhelminth FMRFamide-related peptides (FaRPs) contrat Schistosoma mansoni (Trematoda: Digenea) fibres musculaires in vitro. Parasitologie 109 (Pt 4), 455–459 (1994).

Article CAS PubMed Google Scholar

Omar, HH et al. Identification d'un récepteur de neuropeptide plathelminthique. Int. J. Parasitol. 37(7), 725–733 (2007).

Article CAS PubMed Google Scholar

Barker, LR, Bueding, E. & Timms, AR Le rôle possible de l'acétylcholine dans Schistosoma mansoni. Br. J. Pharmacol. Chimimère. 26(3), 656–665 (1966).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Jones, BR, Pan, SC et Amarin, MM Structure des nerfs « sensoriels » et activité immunofluorescente semblable à la sérotonine chez Schistosoma Mansoni Miracidia et Cercariae. Dans : Biodeterioration Research 2. éd. : Springer ; 1989 : 601–626.

Wicher, D. et al. Le périsulfakinine, un neuropeptide signalant la satiété, inhibe l'activité des neurones centraux favorisant l'activité générale. Devant. Cellule. Neurosci. 1, 3 (2007).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Zatylny-Gaudin, C. & Favrel, P. Diversité de la famille des peptides RFamides chez les mollusques. Devant. Endocrinol. 5, 178 (2014).

Article Google Scholar

Nachman, RJ et al. Les myosuppressines et les sulfakinines d'insectes stimulent la libération de l'enzyme digestive α-amylase chez deux invertébrés : le pétoncle Pecten maximus et l'insecte Rhynchophorus ferrugineus. Ann. NY Acad. Sci. 814(1), 335–338 (1997).

Article ADS CAS Google Scholar

Gérard, C., Moné, H. & Théron, A. Schistosoma mansoni – Biomphalaria glabrata : dynamique de la population de sporocystes en fonction de la dose miracidienne et de la taille de l'hôte. Peut. J. Zool. 71(9), 1880–1885 (1993).

Article Google Scholar

Télécharger les références

Nous remercions l'Université de la Sunshine Coast (USC) qui a fourni une subvention interne pour soutenir ce travail. Nous reconnaissons l'aide de Catherine Mainwaring de l'USC. Cette recherche a été entreprise avec l'aide de ressources de la National Computational Infrastructure (NCI), qui est soutenue par le gouvernement australien. DPM est membre du Conseil national de la santé et de la recherche médicale et scientifique principal au QIMR Berghofer. Les escargots B. glabrata ont été fournis par le NIAID Schistosomiasis Resource Center de l'Institut de recherche biomédicale (Rockville, MD) via le contrat NIH-NIAID HHSN272201000005I pour distribution via BEI Resources. Nous reconnaissons le consortium du génome de Biomphalaria qui a fourni une ressource inestimable pour les séquences de gènes obtenues dans cette étude.

Ce travail a été soutenu par l'Australian Research Council (ARC, DP180103694_ to SFC, TW, DM). Les bailleurs de fonds n'ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude, la collecte et l'analyse des données, la décision de publier ou la préparation du manuscrit.

Centre de bioinnovation, Université de la Sunshine Coast, Maroochydore, QLD, 4558, Australie

Phong Phan, Di Liang, Min Zhao, Conor Fogarty, Tianfang Wang et Scott F. Cummins

École des sciences, de la technologie et de l'ingénierie, Université de la Sunshine Coast, Maroochydore, QLD, 4558, Australie

Phong Phan, Di Liang, Min Zhao, Conor Fogarty, Tianfang Wang et Scott F. Cummins

Département de biologie, Université St. Francis Xavier, Antigonish, N.-É., B2G2W5, Canada

Russel C. Wyeth

Laboratoire de parasitologie moléculaire, QIMR Berghofer Medical Research Institute, Brisbane, QLD, 4006, Australie

Mary G. Duke et Donald P. McManus

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Conception et conception de l'étude et supervision du projet : SFC et TW Réalisation de l'étude et de l'analyse des données : PP, DL, CF, MZ et MD Contribution à l'analyse à l'aide de divers outils : DL, MZ et TW Rédaction de l'article : PP, DL , RW, DPM et SFC Tous les auteurs ont lu et approuvé la version finale du manuscrit.

Correspondance à Phong Phan ou Scott F. Cummins.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Vidéo supplémentaire 1.

Vidéo supplémentaire 2.

Vidéo supplémentaire 3.

Vidéo supplémentaire 4.

Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International, qui autorise l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur tout support ou format, à condition que vous accordiez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournissez un lien vers la licence Creative Commons et indiquez si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel de tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Réimpressions et autorisations

Phan, P., Liang, D., Zhao, M. et al. L'analyse des orthologues des récepteurs couplés aux protéines de la rhodopsine G révèle des peptides sémiochimiques pour l'interaction entre le parasite (Schistosoma mansoni) et l'hôte (Biomphalaria glabrata). Sci Rep 12, 8243 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-11996-x

Télécharger la citation

Reçu : 13 janvier 2022

Accepté : 25 avril 2022

Publié: 17 mai 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-022-11996-x

Toute personne avec qui vous partagez le lien suivant pourra lire ce contenu :

Désolé, aucun lien partageable n'est actuellement disponible pour cet article.

Fourni par l'initiative de partage de contenu Springer Nature SharedIt

En soumettant un commentaire, vous acceptez de respecter nos conditions d'utilisation et nos directives communautaires. Si vous trouvez quelque chose d'abusif ou qui ne respecte pas nos conditions ou directives, veuillez le signaler comme inapproprié.

Blog