Genomin assosiaatio ja annotaatio

H. medicinalis -lajin genomin assosioimiseksi poimimme dna:ta täysikasvuiselta iilimadolta. Ennen käsittelyä iilimatoa pidettiin ilman ruokintaa vähintään 2 kuukauden ajan. Loimme kolmen shotgun-kirjaston sarjan sekvensointia varten käyttäen kolmea eri alustaa (lisätaulukko 1). Kaikki luetut tietokokonaisuudet yhdistettiin, ja SPAdes-ohjelmalla luotiin yksi assemblaatio. Tuloksena saatu assemblaatio sisälsi 168 624 kontigia, joiden N50-kontigin pituus oli 12,9 kb (lisätaulukko 2).

Alustava analyysi (contigs BlastN) paljasti bakteerisekvenssien esiintymisen tuloksena saadussa assemblaatiossa. Sen vuoksi suoritimme binning-tarkastelun erotellaksemme leech-kontigit (leech-bin). Rakensimme contigien jakauman niiden GC-runsauden, tetranukleotidifrekvenssien ja lukupeiton mukaan. Binning-tarkkuuden lisäämiseksi lukupeitto määritettiin yhdistämällä DNA-lukemat H. medicinaliksen yhdistettyä transkriptomia vastaaviin lukemiin (ks. jäljempänä). Eukaryoottisten ja prokaryoottisten kontigien erottelua havainnollistetaan kuvissa 1a/b, lisätaulukossa 3 ja lisätiedoissa 2. Lisäksi valitsimme mitokondriokontigit iilimaton mitokondriogenomin kokoamiseksi .

Eukaryoottikontigit käytiin läpi telineistämismenettelyllä käyttäen paritettuja lukuja. Scaffoldit luotiin käyttämällä Illuminan paired-end- ja mate-pair read -datasetteja SSPACE-ohjelmalla. Scaffoldingin jälkeen kooste koostui 14 042 sekvenssistä, joiden N50-scaffoldin pituus oli 98 kb (lisätaulukot 4 ja 5). Iilimadon genomin pituudeksi on arvioitu 220-225 Mb. Kootun genomiluonnoksen kokonaispituus on 187,5 Mbp, mikä vastaa 85 prosenttia iilimadon genomin teoreettisesta koosta (ks. lisätaulukko 6). Yhteensä ennustettiin 14 596 proteiineja koodaavaa geeniä.

Olemme myös tunnistaneet uusia homologeja geeneistä, jotka koodaavat tunnettuja antikoagulantteja tai verijauhoon liittyviä proteiineja. Näiden proteiiniperheiden moninkertaiset aminohappokohdistukset (Täydentävät kuvat 1, 2) Määritimme genomisekvenssitietojen perusteella ja tunnettujen proteiinisekvenssien avulla näiden geenien organisaation (Täydentävä taulukko 7, kuva 1b). Eksonien ja intronien sijainnit ja pituudet ennustettiin käyttäen referensseinä vastaavia cDNA- ja proteiinisekvenssejä. Joissakin tapauksissa geenit ovat lokalisoituneet yhteisiin telineisiin ja muodostavat tandemeja tai klustereita Kuva 1b.

mRNA-seq, transkriptomikokoonpano ja annotaatio

Saadaksemme kudosspesifisiä mRNA-näytteitä kolmesta lääkinnällisen iilimadon lajista, H. medicinalis, H. verbаna ja H. orientalis, eristimme sylkisoluja ja lihaksia eturuumiin etupuolisten ruumiinosien kryoleikkaelmista laser-mikrosektioinnilla (Kuva 2a). Sitten rakensimme kaksi cDNA-kirjastoa normalisoinnin kanssa ja ilman normalisointia kullekin mRNA-näytteelle käyttäen oligo-dT-aluketta ja sekvensoimme ne Ion Torrent PGM -laitteella (lisätaulukko 8). Rakennettuja cDNA-kirjastoja vastaavia neljää lukutietoaineistoa käytettiin kunkin lääkinnällisen iilimatolajin yhdistetyn transkriptomin de novo -kokoamiseen Trinity RNA assembler -ohjelmalla (lisätaulukko 9). Käytimme yhdistettyjä transkriptomeja normalisoimattomien kudoskohtaisten lukujen kartoittamiseen. Lukukartoitus oli välttämätöntä, jotta voitiin suorittaa peräkkäinen differentiaalinen ilmentymisanalyysi.

Havaittujen transkriptien gene-ontologinen (GO) analyysi tehtiin Blast2GO:n ja BlastX:n avulla. Vertailutietokantana käytettiin ’nr’-tietokantaa. GO-analyysi osoitti, että kaikilla kolmella lääkinnällisellä iilimatolajilla oli samankaltaiset transkriptijakaumat eri GO-kategorioissa (täydentävä kuva 3). Myös lähimpien BlastX-osumien taksonomiajakauma oli samankaltainen (täydentävä kuva 4). Suurin osa tunnistetuista transkripteistä vastasi kahta Annelida-lajia: 59,8 % H. robustalle ja 10,7 % C. teletalle. Tämä analyysi vahvisti myös sen, että muiden kuin iilimatojen transkriptien aiheuttama kontaminaatio puuttui.

Koodaavien alueiden (tai avoimien lukukehysten, ORF:ien) ennustaminen ja transkriptomitiedon annotointi suoritettiin Transdecoder- ja Trinotate-ohjelmilla. ORF:t käännettiin BlastP-algoritmilla, ja proteiinisekvenssit annotoitiin EuKaryotic Orthologous Groups (KOG) -luokituksella eggNOG-tietokannan avulla (täydentävä kuva 5). KOG-luokitus paljasti, että kaikilla kolmella lääkinnällisellä iilimatolajilla on samanlaiset transkriptiojakaumat eri KOG-luokissa. Kaikkien kolmen lääkinnällisen iilimadon lajin havaittiin myös jakavan valtaosan ortologisista klustereistaan (Täydentävä kuva 6).

Differentiaalisen ilmentymisen analyysi

Sylkirauhassoluissa ja lihaksissa tunnistettujen transkriptien suhteellisten ilmentymistasojen arvioimiseksi ja yksilöidäksemme vain sylkirauhassoluissa esiintyviä transkriptejä kartoitimme kudosspesifiset cDNA-lukemat ilman normalisointia kunkin lääkinnällisen iilimadon lajin yhteenlaskettua transkriptomia vastaan. Kartoitimme myös H. medicinalis -lajin kudospesifiset cDNA-lukemat sen genomikokoonpanoa vastaan. Differentiaalisesti ilmentyvät geenit havaittiin hiljattain laaditun protokollan mukaisesti. Jotta voitiin tunnistaa geenit, jotka ilmentyvät eri tavoin sylkisoluissa ja lihaksissa, kullekin lääkinnälliselle iilimatolajille rakennettiin yksilöllinen MA-plotti käyttäen sen yhdistettyä transkriptomia (kuva 2b, lisäkuva 7). H. medicinalis -lajille rakennettiin lisäksi MA-plotti käyttäen sen genomikokoonpanoa (kuva 2c). Geenejä, joiden q-arvo (FDR) < 0,05, pidettiin differentiaalisesti ekspressoituneina.

Tunnistimme 102, 174 ja 72 differentiaalisesti ekspressoitunutta transkriptiä H. medicinaliksen, H. orientaliksen ja H. verbanan syljen soluissa. Koska nämä kolme ovat läheisesti sukua keskenään olevia lääkinnällisiä iilimatolajeja, eri tavoin ilmentyneiden transkriptien proteiinisekvenssit ryhmiteltiin ortologisiin klustereihin myöhemmän toiminnallisen analyysin yksinkertaistamiseksi. Tunnistimme 25 eri tavoin ilmentyvää ortologista klusteria, jotka ovat yhteisiä kolmelle iilimatolajille, ja 44 ortologista klusteria, jotka ovat yhteisiä vähintään kahdelle iilimatolajille (kuva 3, lisätaulukot 10-11). Suurin osa tunnistettujen ortologisten klustereiden sekvensseistä vastaa H. robusta -lajin genomissa noteerattuja hypoteettisia proteiineja. Tunnistettujen ortologisten klustereiden konservoituneiden domeenien analyysin avulla voitiin määrittää tunnettuihin proteiiniperheisiin kuuluvat sekvenssit.

Analysoimme myös H. medicinalis -lajin differentiaalisesti ilmentyneitä geenejä käyttäen sen genomikokoonpanoa. Sylkisolujen, lihasten ja hermokudoksen cDNA-lukemat (lukemat saatiin Sequence Read Archive (SRA) -palvelusta) kartoitettiin genomikokoonpanoon. Hermokudoksen osalta käytimme ganglio 2:n lukutietoaineistoa, koska se sijaitsee preoraalisegmenteissä. Differentiaali-ekspressioanalyysissä tunnistettiin 42 geeniä, jotka ovat ainutlaatuisia H. medicinalis -lajin sylkisoluissa (lisätaulukko 12).

Sylkisolujen erityksen proteomiikka

Proteomianalyysiä varten keräsimme SCS:t kolmelta lääkinnälliseltä iilimatolajilta, H. medicinalisilta, H. orientalisilta ja H. verbana:lta, joita pidettiin ilman ruokintaa vähintään kaksi kuukautta. SCS:t kerättiin aiemmin raportoidulla menetelmällä, johon oli tehty joitakin muutoksia (ks. Menetelmät).

Näytteenvalmistusmenetelmä on kriittinen tunnistettujen proteiinien tuloksena saatavan repertuaarin kannalta, koska SCS koostuu sekä pieni- että suurimolekyylisistä komponenteista ja sisältää proteinaasi-inhibiittoreita, glykoproteiinikomplekseja ja lipidejä. Viimeksi mainitut voivat muodostaa komplekseja proteiinien kanssa. Siksi yhdistimme useita näytteenvalmistusmenetelmiä ja useita massaspektrometriatekniikoita kattaaksemme mahdollisimman laajan valikoiman SCS-proteiineja. Eri näytteenvalmistusmenetelmillä ja massaspektrometriatekniikoilla saadut proteomiset tietokokonaisuudet yhdistettiin, jotta saatiin luotua lopullinen luettelo tunnistetuista proteiineista kullekin lääkinnälliselle iilimatolajille.

Identifioimme H. medicinalis -lajin, H. orientalis -lajin ja H. verbana -lajin SCS:stä 189, 86 ja 344 proteiinia ja ryhmittelimme ne ortologisiin klustereihin edellä kuvatulla tavalla. Kaikkien kolmen lääkinnällisen iilimadon lajin havaittiin jakavan 39 ortologista klusteria, ja vähintään kaksi lajia jakoi 50 ortologista klusteria (kuva 3, lisätaulukko 13). Transkriptomisten ja proteomisten tietojen yhdistäminen paljasti 25 ortologista geeniklusteria, jotka ilmentyvät ainutlaatuisesti sylkisoluissa (lisätaulukko 11). Luettelo iilimaton SCS:n yksittäisistä komponenteista on esitetty kuvassa 3. Yllättäen tunnettuja SCS:n antikoagulantteja ja verijauhoon liittyviä proteiineja koodaavia geenejä ei ilmennyt erilaista ilmentymistä sylkisolujen ja lihasten välillä. Tämän havainnon validoimiseksi tutkittiin saratiinin, egliini C:n, bdelliinien, hirustasinin, destabilaasin, metallokarboksypeptidaasi-inhibiittorin, apyraasin ja angiotensiiniä konvertoivan entsyymin (ACE) ilmentymistä reaaliaikaisella PCR:llä ylimääräisistä, toisistaan riippumattomista kudosspesifisistä cDNA-kirjastoista, jotka oli rakennettu sylkisoluille ja lihaksille. Hirudiinin ja destabilaasin reaaliaikaiset PCR-tulokset (lisäkuva 8) vahvistivat tämän havainnon. Tämä osoittaa, että antikoagulantteja ja verijauhoon liittyviä proteiineja koodaavat geenit eivät osallistu ainoastaan veren ruokintaan, vaan edistävät muita, vielä tuntemattomia fysiologisia toimintoja.

Seuraavassa luonnehditaan toiminnallisiin ryhmiin luokiteltuja SCS-komponentteja ja kuvataan niiden mahdollisia rooleja hemostaasissa. Proteiinien sekvenssit ja niiden kohdistaminen on esitetty lisäkuvissa 9-24.

entsyymit

proteaasit

Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että M12-, M13- ja M28-perheiden metalloproteaasit ovat SCS:n tärkeimmät entsymaattiset komponentit. M12B (ADAM/reprolysiini) -peptidaasit ovat suuri disintegriinin kaltaisten metalloproteinaasien perhe, jolla on laaja valikoima toimintoja ja joka osallistuu moniin fysiologisiin prosesseihin . Näitä entsyymejä esiintyy usein käärmeiden myrkkyissä, kun taas transkriptejä havaitaan eri hematofagisten lajien sialotranskriptomeissa . Hemostaasissa M12-perheen erittyvät proteaasit voivat osallistua verihiutaleiden adheesion estämiseen ja hyytymän pehmenemiseen fibrinogeenin hajottamisen vuoksi. Näillä proteiineilla on metalliriippuvainen proteolyyttinen aktiivisuus solunulkoisen matriisin proteiineja (gelatiini, fibriinogeeni, fibronektiini) vastaan, mikä vaikuttaa tulehduksen ja immuunivasteiden säätelyyn.

Nisäkkäillä M13-perheen proteaasit osallistuvat sydän- ja verenkiertoelimistön muodostumiseen ja kehitykseen sekä keskushermoston neuropeptidien säätelyyn . Yksi niiden tärkeimmistä tehtävistä on biologisesti aktiivisten peptidien, erityisesti verenpaineen säätelyyn osallistuvien peptidien (angiotensiini ja bradykiniini) aktivointi. Nisäkkäillä ACE on tärkeä osa reniini-angiotensiinijärjestelmää (RAS). ACE:tä ilmentyy iilimaton (Theromyzon tessulatum), käpytikkaan (Conidae), vampyyrisiian (Colubraria reticulata) ja kyyhkyläisten (Diptera) sialotranskriptomissa .

Tunnistetut M28-perheen eksopeptidaasien sekvenssit kuuluvat Q-tyypin karboksityyppisiin karboksityyppipeptidaaseihin, jotka tunnetaan myös nimellä lysosomaaliset dipeptidaasit tai plasman glutamaattikarboksityyppinen karboksityyppipididaasi (PGMC). Näiden peptidaasien on osoitettu osallistuvan erittyvien peptidien aineenvaihdunnan säätelyyn veriplasmassa ja nisäkkäiden keskushermostossa . Nämä entsyymit näyttävät toimivan tiettyjen veressä olevien merkkipeptidien deaktivoimiseksi, ja ne ovat hematofagisten loisten hemoglobinolyyttisten järjestelmien osia, joilla on ruoansulatuskanavan eksopeptidaasien rooli . Erityisesti iilimatojen sylkirauhasten eritteet sisältävät karboksypeptidaasi-inhibiittoreita, jotka oletettavasti estävät muiden peptidaasityyppien ennenaikaisen veriaterian pilkkomisen.

Superoksididismutaasi (EC 1.15.1.1)

Tunnistimme sekvenssejä erittyvistä superoksididismutaasiperheen (SODC, Cu/Zn-tyyppi) entsyymeistä. Tämä metalloproteiiniperhe on pääasiassa tyypillinen eukaryooteille, ja se osallistuu vapaiden radikaalien inaktivointiin, joka hidastaa oksidatiivisia prosesseja. Veressä superoksididismutaasi katalysoi superoksidin muuntumista molekulaariseksi hapeksi ja vetyperoksidiksi ja estää peroksinitriitin ja hydroksyyliradikaalien muodostumisen. Mielenkiintoista on, että peroksinitriitti voi tukahduttaa hemostaattista toimintaa nitroimalla keskeisiä prokoagulantteja , kun taas vetyperoksidi on keskeinen signaalimolekyyli, joka osallistuu monien prosessien säätelyyn (hyytyminen, tromboosi, fibrinolyysi, angiogeneesi ja proliferaatio). Punkkien SODC:n oletetaan osallistuvan suoliston kolonisaation säätelyyn bakteereilla, mukaan lukien tautien aiheuttajat . SCS:ssä SODC:llä näyttää olevan antibakteerinen vaikutus yhdessä muiden synnynnäisen immuunijärjestelmän proteiinien kanssa ja se estää veren ei-toivottua hapettumista ruokinnan ja ruoansulatuksen aikana. Erityisesti hemiä sisältävät yhdisteet ja vapaa rauta osallistuvat vapaiden radikaalien muodostumiseen ja oksidatiivisen stressin aiheuttamiseen .

Karbonaattianhydraasi (EC 4.2.1.1)

Tämä entsyymi on bikarbonaattipuskurijärjestelmän avainkomponentti, ja se osallistuu pH-arvojen säätelyyn veressä, ruoansulatuskanavassa ja muissa kudoksissa . Verensyöjäeläimillä tämä entsyymi voi ylläpitää optimaaliset olosuhteet veriaterian sulattamiselle . Hiilihappoanhydraasi näyttää aiheuttavan paikallisen asidoosin lisääntymisen puremakohdassa, mikä vähentää veren hyytymistekijöiden aktiivisuutta.

Hyaluronidaasi (EC 3.2.1.35)

Nämä entsyymit ovat yleisiä hematofagisten ja myrkyllisiä eläimiä syövien eläinten proteomi- ja transkriptomitiedoissa. Eri iilimatolajien sylki-eritteiden tiedetään sisältävän hyaluronidaasia (heparinaasi, orgelaasi) . Proteomista ja transkriptomista löytyi kolme klusteria, jotka sisälsivät glykosyylihydrolaasiperheen 79 (O-glykosyylihydrolaasit) domeenia. Tähän perheeseen kuuluu heparinaaseja, joilla on tärkeä rooli sidekudoksissa. Myrkkyjen ja sylkirauhasten eritteissä nämä entsyymit katalysoivat hyaluronihapon hydrolyysiä, mikä johtaa solunulkoisen matriisin rakenteellisen eheyden heikkenemiseen ja helpottaa siten antikoagulanttien ja muiden aktiivisten molekyylien tunkeutumista syvemmälle kudoksiin . Lisäksi heparinaasin tuottama pienimolekyylisen hepariinin pilkkominen tukahduttaa ja estää veren hyytymistä .

Apyraasi (EC 3.6.1.5)

Apyraasit ovat nukleotidaaseja, jotka osallistuvat ATP:n ja ADP:n entsymaattiseen hajottamiseen AMP:ksi. Erittyvät apyraasit ja 5′-nukleaasit ovat tunnettuja ja hyvin karakterisoituja komponentteja myrkky- ja verenmyrkkyeläinten, kuten iilimatojen, sylkirauhasten eritteissä. Apyraasit ovat antikoagulantteja, koska ne poistavat ADP:tä, joka on tärkeä verihiutaleiden aggregaation aiheuttaja kudosvauriokohdissa .

Adenosiini/AMP-deaminaasi (EC:3.5.4.4)

katalysoi adenosiinin hydrolyyttistä deaminaatiota inosiiniksi. Adenosiinideaminaaseja on tutkittu hyvin, ja niitä on löydetty useiden verta imevien hyönteisten syljestä . ADA:ta löytyy myös Spiralia-heimoon kuuluvan vampyyriretikan C. reticulata sylkirauhasen eritteestä sekä iilimatoista . ADA:lla uskotaan olevan tärkeä rooli adenosiinin poistossa, koska se osallistuu kivun havaitsemisprosesseihin .

Proteinaasi-inhibiittorit

Antistasiinit

Havainnoimme sekvenssejä, jotka vastaavat proteinaasi-inhibiittori I15:tä (iilimatojen antistasiini) Kuva 4. ADA:n ja ADA:n välillä. Tämän perheen proteiineja esiintyy yleisesti verta imevissä iilimatoissa, ja niillä on keskeinen rooli veren hyytymisen estämisessä. Niiden pääkohteina ovat hemostaasiin osallistuvat seriiniproteaasit, kuten tekijä Xa, kallikreiini, plasmiini ja trombiini . Haementeria ghilianii -kasvintuhoojasta peräisin olevan antistasiinin Ghilanten osoitettiin estävän verihiutaleiden aggregaatiota , ja Amazonin jättiläispilkkijasta (Hementaria ghilianii) peräisin olevan gigastasiinin raportoitiin äskettäin estävän voimakkaasti komplementti C1:tä . Hementeria officinaliksesta peräisin oleva antistasiini on tutkimuksessamme tunnistettujen sekvenssien lähin homologi.

CAP/CRISP

Kysteiinirikkaiden erittävien proteiinien/antigeenien 5/pathogenesis-related 1 proteiinien (CAP) superperheeseen kuuluu lukuisia proteiiniperheitä, erityisesti kysteiinirikkaita erittäviä proteiineja (Cysteine-rich secretory protein/antigen 5/pathogenesis-related 1 proteins, CRISP) Kuva 5a. Niitä esiintyy yleisesti käärmeiden ja muiden matelijoiden myrkyissä, ja useimmat niistä ovat toksiineja . Joissakin tutkimuksissa hematofagisten lajien CRISP:ien arveltiin osallistuvan hemostaasiin (HP1). Tunnistetut sekvenssit ovat samankaltaisia hematofagisen loiseläimen Ancylostoma caninum (koukkumato) proteiinisekvenssien kanssa, kuten kaliumkanavan salpaajan AcK1 ja mahdollisen verihiutaleiden aggregaation estäjän HPI kanssa sekä käärmetoksiinien trifliini (Protobothrops flavoviridis) ja natrin-1 (Naja atra) kanssa. Erilaisesti ilmentyneiden geenien joukosta tunnistimme sekvenssejä, joissa oli uusi ”Cys-rikas” motiivi Kuva 5b. Tälle proteiinien ryhmälle on ominaista signaalipeptidin ja kahden kysteiinikuvion CX {5,14} läsnäolo. CX {7} CX {8} СС {2} С ja CX {7,17} CX {9} CX {8} СС {2} С.

Egliinin kaltaiset

Egliinit ovat pieniä kysteiinittömiä proteiineja, jotka kuuluvat seriiniproteinaasi-inhibiittorien I13-perheeseen . Iilimatoista peräisin olevilla egliineillä on neutrofiilielastaaseja ja G-kateksepsiineja estävä aktiivisuus ja ne osallistuvat myös viljansisällön suojaamiseen ennenaikaiselta proteolyysiltä . Huomionarvoista on, että tässä tutkimuksessa tunnistetuilla sekvensseillä on vähän homologiaa iilimaton klassisen egliinin kanssa Kuva 6a.

Kystatiini

Tunnistimme kystatiinisekvenssin vain H. verbanan proteomista. Kystatiinit ovat pieniä kysteiiniproteaasien (katepsiinit B, H, C, L, S) inhibiittoreita, ja niitä esiintyy usein eri punkkien sialotranskriptomeissa . Punkkien kystatiineilla on tärkeä rooli prosesseissa, jotka liittyvät immuunivasteeseen, veren ruoansulatukseen osallistuvien endogeenisten kysteiiniproteaasien säätelyyn ja hemin detoksifikaatioon . Punkki Nippostrongylus brasiliensis käyttää kystatiineja kiertääkseen isännän immuunijärjestelmän .

PAN-domeeni

Tämä domeeni esiintyy lukuisissa proteiineissa, mukaan lukien veren proteiinit plasminogeeni ja hyytymistekijä XI . Plasman prekallikreiinin PAN/apple-domeenin tiedetään välittävän sen sitoutumista suuren molekyylipainon kininogeeniin, ja tekijä XI:n PAN/apple-domeeni sitoutuu tekijöihin XIIa ja IX, verihiutaleisiin, kininogeeniin ja hepariiniin . Iilimadon H. officinalis -lajin sylkirauhasen eritteen havaittiin sisältävän iilimadon verihiutaleiden vastaista proteiinia (LAPP), jolla on PAN-domeeni ja joka osallistuu hemostaasiin. Tällä proteiinilla on affiniteetti kollageeneihin I, III ja IV ja se estää siten kollageenivälitteistä verihiutaleiden adheesiota .

Alfa-2-maakroglobuliini (α2M)

Erittäin konservoitunut, monikäyttöinen α2M osallistuu monenlaisten proteaasien (seriini-, kysteiini-, asparagiini- ja metalliproteaasien) estoon, on vuorovaikutuksessa sytokiinien ja hormonien kanssa, ja se on osallisena sinkki- ja kuparikelaattien kelaatiossa . Se voi toimia plasmiinin estäjänä ja estää siten fibrinolyysiä, mutta joissakin tapauksissa se estää hyytymistä inaktivoimalla trombiinia ja kallikreiinia . Tämän proteiinin uskotaan osallistuvan paitsi iilimatojen immuuniprosesseihin myös olevan tärkeä osa sylkirauhasen eritystä, joka tehostaa antikoagulaatioprosesseja.

Molekyylit, jotka osallistuvat adheesioon

Fikoliini

Fikoliinit ovat osa synnynnäistä immuunijärjestelmää, ja ne laukaisevat komplementin aktivoitumisen lektiiniriippuvaisen reitin . Selkärangattomilla fikoliinit osallistuvat bakteerien soluseinän komponenttien tunnistamiseen . Fibrinogeenin kaltainen domeeni esiintyy proteiineissa, joilla on affiniteetti erytrosyytteihin, esimerkiksi takylektiini-5A:ssa (TL5A). TL5A:lla on voimakas hemagglutinoiva ja antibakteerinen aktiivisuus Ca2+ -ionien läsnä ollessa. Matelijoiden myrkyissä fikoliinin kaltaisten proteiinien, rynkoliinin (Cerberus rynchopsista) ja veficolin-1:n (UniProt: E2IYB3) (Varanus komodoensiksesta), oletetaan laukaisevan verihiutaleiden aggregaation ja veren hyytymisen.

F5/8-tyypin C-domeeni

Monissa tunnistetuissa sekvensseissä on yksi tai useampi diskoidiinimotiivi (DS-motiivia), jota kutsutaan nimellä F5/8-tyypin C-domeeni. Tätä domeenia esiintyy lukuisissa transmembraani- ja solunulkoisissa proteiineissa, esim. neuropiliineissä, neureksiini IV:ssä ja diskoidiinidomeenin reseptoriproteiineissa, sekä hemostaasiin osallistuvissa proteiineissa, kuten hyytymistekijöissä V ja VIII . DS-domeenilla on tärkeä rooli erilaisten ligandimolekyylien, kuten fosfolipidien ja hiilihydraattien, sitoutumisessa . Näiden ominaisuuksiensa ansiosta DS-domeenia sisältävät proteiinit osallistuvat aktiivisesti solujen adheesioon, migraatioon, proliferaatioon ja signaalikaskadien aktivointiin . Iilimadon DS-domeenia sisältävät proteiinit näyttävät toimivan lektiineinä, joilla on suuri affiniteetti galaktoosiin, ja ne voivat olla iilimadon synnynnäisen immuunijärjestelmän osia. Lisäksi ne voivat sitoutua kollageeniin tai fosfatidyyliseriiniin verihiutaleiden ja endoteelin pinnalla ja siten kilpailullisen eston kautta heikentää hemostaattisten tekijöiden välisiä vuorovaikutuksia.

Matalan tiheyden lipoproteiinireseptorin a-perhe

Matalan tiheyden lipoproteiinireseptoriperhe (low-density lipoprotein receptor (LDLR) family) on tärkeä komponentti veriplasmassa, ja se osallistuu matalan tiheyden lipoproteiinien tunnistamiseen ja endosytoosiin nisäkkäiden veressä . Toisin kuin tunnetut homologiset proteiinit, nämä reseptorit ovat pikemminkin erittäviä kuin kalvoproteiineja, ja niissä on neljä LDLR-luokan A (kysteiinirikas) toistoa. Joidenkin selkärangattomien, mukaan lukien segmenttimadot, oletetaan olevan kyvyttömiä syntetisoimaan kolesterolia ja steroidihormoneja, ja ruokinnan aikana iilimatot hankkivat kolesterolia pääasiassa isännän verestä eksogeenisena lähteenä . Oletamme, että iilimato voi hyödyntää tätä proteiinia kolesterolipitoisien lipoproteiinikompleksien haalimiseen ja kuljettamiseen.

R-tyypin lektiini

Proteiineja, jotka sisältävät risiinityyppisen beetatriolilektiini-domeenin, on löydetty prokaryoteista ja eukaryoteista. Eläimissä R-tyypin lektiineillä on erilaisia toimintoja . Niitä esiintyy scavenger-reseptoreissa (mannoosi-, fukoosi- ja kollageenireseptoreissa), N-asetyyligalaktosaminyylitransferaaseissa, hemolyyttisissä toksiineissa (CEL-III Cucumaria echinatasta) ja apoptoosia indusoivissa sytotoksiineissa . Aiemmin samanlaisia sekvenssejä tunnistettiin iilimatojen transkriptomeista; kirjoittajat olettivat kuitenkin, että tällä molekyylillä on mitokondriaalinen lokalisaatio . Toinen huomionarvoinen läheinen homologi on lumbricus terrestris -madon galaktoosia sitova lektiini EW29. EW29 koostuu kahdesta homologisesta domeenista, ja sillä on kokeellisesti osoitettu olevan hemagglutinoiva aktiivisuus . Koska monet tunnetut R-tyypin lektiinit osallistuvat adheesioon ja laukaisevat hemolyysiä , tämä molekyyli on kiinnostava lisätutkimusten kannalta.

vWFA-domeeni

Tämä domeeni esiintyy useissa plasmaproteiineissa: komplementtitekijöissä, integriineissä ja kollageeneissa VI, VII, XII ja XIV . Yksi iilimaton proteomista tunnistettu proteiini on erittyvä proteiini, joka koostuu neljästä kopiosta vWFA-domeenia Kuva 7. VWFA-domeeni. Sekvenssi sisältää useita oletettuja tunnistuskohtia: metalli-ioniriippuvainen adheesiokohta (MIDAS), integriini-kollageenin sitoutumiskohta ja glykoproteiini Ib:n (GpIb) sitoutumiskohta. BlastX-analyysin mukaan tämä domeeni on homologinen tyypin VI kollageenin kanssa. Kun otetaan huomioon proteiinin domeeniorganisaatio ja glykoproteiinin ja kollageenin sitoutumiskohtien läsnäolo, yksi oletetuista toimintamekanismeista käsittää sitoutumisen endoteelin tai verihiutaleiden pintaan, mikä estää niiden vuorovaikutuksen kollageenin kanssa. Tämän sitoutumisen taustalla on kilpailullinen inhibitio hemostaasin aikana (verihiutaleiden puhdistus) .

.