[論文レビュー] Notes on Geometric Langlands: DG Indschemes

Dennis Gaitsgory, Nick Rozenblyum|arXiv (Cornell University)|Aug 8, 2011

Algebraic structures and combinatorial models被引用数 1

ひとこと要約

本研究では、ヒト好酸球陽性タンパク質—好酸球陽性タンパク質（ECP）、好酸球タンパク質X（EPX）、好中球陽性タンパク質（NCP）—が肺巣期スチェストソマ・マンソニイのスチェストソモラに及ぼす細胞傷害効果を調査した。ECPは高濃度で一時的麻痺を引き起こしたが死を引き起こさなかった。一方、EPXおよびNCPは10⁻⁵ mol/Lで不逆的麻痺と死を引き起こした。主な損傷部位は、表面胞質膜や体表膜ではなく、体表下筋肉および内部組織であり、寄生虫の表面電荷とは無関係に発生した。

ABSTRACT

Purified eosinophil and neutrophil cationic proteins isolated from the lysosomal secretion granules of human leucocytes have been tested for cytotoxic capacity against lung-stage schistosomula of Schistosoma mansoni in vitro. Eosinophil cationic protein (ECP) caused paralysis but not death at high concentration; this effect was reversible and involved no gross pathological manifestations. Eosinophil protein X (EPX) and neutrophil cationic protein (NCP) were highly toxic at concentrations of 10(-5) mol/l, and induced paralysis at sublethal concentrations. These two proteins exerted their cidal effect principally against the subtegumental musculature and internal tissues of the parasite rather than against the surface syncytium and tegumental outer membrane. ECP and NCP were shown to bind to lung worms at paralysing concentrations, but this binding occurred independently of the charge on the parasite surface. Of several control proteins tested, only protamine was capable of destroying lung-stage parasites; the manifestations of damage were different, however, from those induced by the granulocyte-derived proteins. Parallel assays demonstrated that EPX also possessed cytotoxic capacity against newly transformed schistosomula, but it was less efficient than ECP in this respect. The data are discussed in relation to potential post-skin mechanisms of challenge attrition in the immunized host.

研究の動機と目的

• 精製された好酸球陽性タンパク質が肺巣期スチェストソマ・マンソニイのスチェストソモラに対して細胞傷害性を示すかを評価すること。
• これらのタンパク質の作用機構、特に寄生虫内での細胞小器官的標的を特定すること。
• タンパク質が寄生虫表面に結合する際に表面電荷に依存するかを評価すること。
• 異なる好酸球由来タンパク質および対照タンパク質の寄生虫損傷誘導能を比較すること。

提案手法

• ヒト白血球顆粒から好酸球陽性タンパク質（ECP）、好酸球タンパク質X（EPX）、好中球陽性タンパク質（NCP）を分離・精製すること。
• 肺巣期スチェストソモラを、ECP、EPX、NCPおよび対照タンパク質の異なる濃度でin vitroで処理すること。
• 顕微鏡的および運動機能解析を用いて、寄生虫の形態的および機能的変化（麻痺、組織損傷など）を評価すること。
• 麻痺を引き起こす濃度でのタンパク質の寄生虫への結合を測定し、表面電荷を変更した寄生虫を用いて電荷依存性を評価すること。
• 新規変換型スチェストソモラを用いてEPXの効果を発育段階別に比較すること。
• プロタミンを陽性対照として用い、好酸球由来タンパク質と同様の電荷特性を有するタンパク質との損傷パターンを比較すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 好酸球陽性タンパク質（ECP、EPX、NCP）は、肺巣期スチェストソマ・マンソニイのスチェストソモラに対して細胞傷害効果を示すか？
• RQ2 これらのタンパク質の寄生虫内での細胞小器官的標的は何か。ECP、EPX、NCPの間で異なるか？
• RQ3 これらのタンパク質が寄生虫表面に結合する際、寄生虫表面の電荷に依存するか？
• RQ4 EPXの肺巣期と新規変換型スチェストソモラにおける細胞傷害効率は、どのように異なるか？
• RQ5 好酸球由来タンパク質が引き起こす損傷パターンと、類似した電荷特性を有する対照タンパク質（プロタミン）が引き起こす損傷パターンは、どのように異なるか？

主な発見

• 好酸球陽性タンパク質（ECP）は高濃度で肺巣期スチェストソモラに一時的麻痺を誘発したが、死を引き起こさなかった。
• 好酸球タンパク質X（EPX）および好中球陽性タンパク質（NCP）は10⁻⁵ mol/Lで非常に強力な細胞傷害性を示し、不逆的麻痺と死を引き起こした。
• EPXおよびNCPによる主な損傷部位は、体表下筋肉および内部組織であり、表面胞質膜や体表膜ではなかった。
• ECPおよびNCPの寄生虫への結合は、寄生虫の表面電荷に関係なく、麻痺を引き起こす濃度で発生した。これは電荷非依存的相互作用を示唆した。
• 対照タンパク質の中で、プロタミンのみが寄生虫破壊を誘発したが、その損傷パターンは好酸球由来タンパク質とは異なっていた。
• EPXは新規変換型スチェストソモラに対しても細胞傷害性を示したが、この発育段階ではECPほど効率的ではなかった。