[논문 리뷰] Notes on Geometric Langlands: DG Indschemes

Dennis Gaitsgory, Nick Rozenblyum|arXiv (Cornell University)|2011. 08. 08.

Algebraic structures and combinatorial models인용 수 1

한 줄 요약

이 연구는 인간 호산구 양성 단백질인 호산구 양성 단백질(ECP), 호산구 단백질 X(EPX), 중성구 양성 단백질(NCP)이 폐기능 상태의 스기스토모나 만소니의 기생충에 미치는 세포독성 효과를 조사한다. 고농도에서 ECP는 사라지지 않는 마비를 유도하지만 사망을 유도하지 않았고, EPX와 NCP는 10⁻⁵ mol/L 농도에서 영구적인 마비와 사망을 유도하였다. 주로 기생충의 표면층 근처 근육조직과 내부 조직에 손상을 입혔으며, 기생충 표면 전하와는 무관하게 발생하였다.

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.

연구 동기 및 목표

• 정제된 호산구 양성 단백질이 폐기능 상태의 스기스토모나 만소니 기생충에 미치는 세포독성 잠재력을 평가하기 위해.
• 이 단백질들의 작용 기전, 특히 기생충 내에서의 세포소기관적 표적을 규명하기 위해.
• 단백질이 기생충 표면에 결합하는 데 표면 전하가 영향을 미치는지 평가하기 위해.
• 다양한 호산구 유래 단백질과 대조 단백질이 기생충 손상을 유도하는 데 있어 효능을 비교하기 위해.

제안 방법

• 인간 백혈구 과립에서 호산구 양성 단백질(ECP), 호산구 단백질 X(EPX), 중성구 양성 단백질(NCP)의 분離 및 정제.
• 다양한 농도의 ECP, EPX, NCP 및 대조 단백질을 이용해 폐기능 상태의 기생충을 배양에서 노출.
• 현미경 및 운동성 분석을 통해 기생충의 형태적 및 기능적 변화, 마비 및 조직 손상 평가.
• 마비 농도에서 단백질이 기생충에 결합하는 정도를 측정하고, 표면 전하를 조작한 기생충을 이용해 전하 의존성 평가.
• 신규로 변형된 기생충에 대해 EPX를 병행 테스트하여 발달 단계 간 효능 비교.
• 단백질의 손상 패턴을 호산구 유래 단백질과 비교하기 위해 프로타민을 양성 대조군으로 사용.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 ECP, EPX, NCP와 같은 호산구 양성 단백질이 폐기능 상태의 스기스토모나 만소니 기생충에 세포독성 효과를 미치는가?
• RQ2 이 단백질들이 기생충 내에서 주로 공격하는 세포소기관적 표적은 무엇이며, ECP, EPX, NCP 간에 다를 수 있는가?
• RQ3 이 단백질들이 기생충 표면에 결합하는 데 기생충 표면의 전하가 영향을 미치는가?
• RQ4 EPX의 세포독성 효능이 폐기능 상태 기생충과 신규로 변형된 기생충 간에 어떻게 다를 수 있는가?
• RQ5 호산구 단백질이 유도하는 손상 패턴은 전하 특성이 유사한 대조 단백질인 프로타민이 유도하는 패턴과 어떻게 다를 수 있는가?

주요 결과

• 호산구 양성 단백질(ECP)은 고농도에서 폐기능 상태 기생충에 일시적인 마비를 유도하였지만 사망을 유도하지 않았다.
• 호산구 단백질 X(EPX)와 중성구 양성 단백질(NCP)은 10⁻⁵ mol/L 농도에서 매우 높은 세포독성을 보이며 영구적인 마비와 사망을 유도하였다.
• EPX와 NCP가 유도한 손상의 주요 부위는 표면 세포막이나 외부 테그멘트가 아니라, 표면층 근처의 근육조직과 내부 조직이었다.
• ECP와 NCP가 기생충에 결합하는 것은 기생충 표면 전하와 관계없이 마비 농도에서 발생하였으며, 전하에 의존하지 않는 상호작용임을 시사하였다.
• 대조 단백질 중에서 프로타민만이 기생충 파괴를 유도하였지만, 그 손상 패턴은 호산구 유래 단백질이 유도한 패턴과 달랐다.
• EPX는 신규로 변형된 기생충에도 세포독성 활성을 보였지만, 이 발달 단계에서는 ECP만큼 효율적이지는 않았다.