Identification and characterization of Toxoplasma gondii aspartic protease 1 as a novel vaccine candidate against toxoplasmosis
Creators
- 1. Shandong University
- 2. Lanzhou Veterinary Research Institute
Description
Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite that can pose a serious threat to human health by causing toxoplasmosis. There are no drugs that target the chronic cyst stage of this infection; therefore, development of an effective vaccine would be an important advance. Aspartic proteases play essential roles in the T. gondii lifecycle. The parasite has four aspartic protease encoding genes, which are called toxomepsin 1, 2, 3 and 5 (TgASP1, 2, 3 and 5, respectively).Bioinformatics approaches have enabled us to identify several promising linear-B cell epitopes and potential Th-cell epitopes on TgASP1, thus supporting its potential as a DNA vaccine against toxoplasmosis. We expressed TgASP1 in Escherichia coli and used the purified protein to immunize BALB/c mice. The antibodies obtained were used to determine where TgASP1 was localized in the parasite. We also made a TgASP1 DNA vaccine construct and evaluated it for the level of protection conferred to mice against infection with the virulent RH strain of T. gondii.TgASP1 appears to be a membrane protein located primarily at the tip of the T. gondii tachyzoite. Investigation of its potential as a DNA vaccine showed that it elicited strong humoral and cellular immune responses in mice, and that these responses were mediated by Th-1 cells. Mice immunized with the vaccine had greater levels of protection against mortality following challenge with T. gondii RH tachyzoites than did those immunized with PBS or the empty vector control.TgASP1 is a novel candidate DNA vaccine that merits further investigation.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
التوكسوبلازما الغوندي هي طفيلي إلزامي داخل الخلايا يمكن أن يشكل تهديدًا خطيرًا لصحة الإنسان من خلال التسبب في داء المقوسات. لا توجد أدوية تستهدف مرحلة الكيس المزمن لهذه العدوى ؛ لذلك، سيكون تطوير لقاح فعال تقدمًا مهمًا. تلعب البروتياز الأسبارتي أدوارًا أساسية في دورة حياة T. gondii. يحتوي الطفيلي على أربعة جينات مشفرة للأنزيم البروتيني الأسبارطي، والتي تسمى توكسوميبسين 1 و 2 و 3 و 5 (TgASP1 و 2 و 3 و 5، على التوالي). مكنتنا مناهج المعلوماتية الحيوية من تحديد العديد من حواتم الخلايا الخطية B الواعدة وحواتم الخلايا Th المحتملة على TgASP1، وبالتالي دعم إمكاناتها كلقاح للحمض النووي ضد داء المقوسات. عبرنا عن TgASP1 في الإشريكية القولونية واستخدمنا البروتين المنقى لتطعيم فئران BALB/c. تم استخدام الأجسام المضادة التي تم الحصول عليها لتحديد مكان وجود TgASP1 في الطفيلي. كما صنعنا لقاح الحمض النووي TgASP1 وقمنا بتقييمه لمستوى الحماية الممنوحة للفئران ضد العدوى بسلالة RH الخبيثة من T. gondii.TgASP1 ويبدو أنه بروتين غشائي يقع في المقام الأول عند طرف T. gondii tachyzoite. أظهر التحقيق في إمكاناته كلقاح للحمض النووي أنه أثار استجابات خلطية وخلايا مناعية قوية في الفئران، وأن هذه الاستجابات توسطت فيها خلايا Th -1. كان لدى الفئران التي تم تحصينها باللقاح مستويات أعلى من الحماية ضد الوفيات بعد تحدي T. gondii RH tachyzoites أكثر من تلك التي تم تحصينها بـ PBS أو مكافحة ناقلات الأمراض الفارغة. TgASP1 هو لقاح الحمض النووي المرشح الجديد الذي يستحق المزيد من التحقيق.Translated Description (French)
Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire obligatoire qui peut constituer une menace grave pour la santé humaine en provoquant la toxoplasmose. Il n'y a pas de médicaments qui ciblent le stade de kyste chronique de cette infection ; par conséquent, le développement d'un vaccin efficace serait une avancée importante. Les protéases aspartiques jouent un rôle essentiel dans le cycle de vie de T. gondii. Le parasite possède quatre gènes codant pour la protéase aspartique, appelés toxomépine 1, 2, 3 et 5 (TgASP1, 2, 3 et 5, respectivement). Les approches bioinformatiques nous ont permis d'identifier plusieurs épitopes prometteurs des cellules B linéaires et des épitopes potentiels des cellules Th sur TgASP1, soutenant ainsi son potentiel en tant que vaccin à ADN contre la toxoplasmose. Nous avons exprimé TgASP1 chez Escherichia coli et utilisé la protéine purifiée pour immuniser les souris BALB/c. Les anticorps obtenus ont été utilisés pour déterminer où TgASP1 était localisé dans le parasite. Nous avons également fabriqué une construction de vaccin à ADN TgASP1 et l'avons évaluée pour le niveau de protection conféré aux souris contre l'infection par la souche RH virulente de T. gondii. TgASP1 semble être une protéine membranaire située principalement à l'extrémité de la tachyzoïte de T. gondii. L'étude de son potentiel en tant que vaccin à ADN a montré qu'il provoquait de fortes réponses immunitaires humorales et cellulaires chez la souris, et que ces réponses étaient médiées par les cellules Th-1. Les souris immunisées avec le vaccin présentaient des niveaux de protection contre la mortalité plus élevés après une épreuve avec les tachyzoïtes RH de T. gondii que celles immunisées avec le PBS ou le contrôle de vecteur vide. TgASP1 est un nouveau vaccin à ADN candidat qui mérite une étude plus approfondie.Translated Description (Spanish)
Toxoplasma gondii es un parásito intracelular obligado que puede representar una grave amenaza para la salud humana al causar toxoplasmosis. No hay medicamentos que se dirijan a la etapa de quiste crónico de esta infección; por lo tanto, el desarrollo de una vacuna efectiva sería un avance importante. Las proteasas aspárticas desempeñan un papel esencial en el ciclo de vida de T. gondii. El parásito tiene cuatro genes que codifican la proteasa aspártica, que se denominan toxomepsina 1, 2, 3 y 5 (TgASP1, 2, 3 y 5, respectivamente). Los enfoques bioinformáticos nos han permitido identificar varios epítopos de células B lineales prometedores y posibles epítopos de células Th en TgASP1, lo que respalda su potencial como vacuna de ADN contra la toxoplasmosis. Expresamos TgASP1 en Escherichia coli y utilizamos la proteína purificada para inmunizar ratones BALB/c. Los anticuerpos obtenidos se utilizaron para determinar dónde se localizaba TgASP1 en el parásito. También hicimos una construcción de vacuna de ADN de TgASP1 y la evaluamos para determinar el nivel de protección conferido a los ratones contra la infección con la cepa RH virulenta de T. gondii.TgASP1 parece ser una proteína de membrana ubicada principalmente en la punta del taquizoito de T. gondii. La investigación de su potencial como vacuna de ADN mostró que provocaba fuertes respuestas inmunitarias humorales y celulares en ratones, y que estas respuestas estaban mediadas por células Th-1. Los ratones inmunizados con la vacuna tuvieron mayores niveles de protección contra la mortalidad después de la exposición a taquizoitos de T. gondii RH que los inmunizados con PBS o el control de vector vacío. TgASP1 es una nueva vacuna de ADN candidata que merece una mayor investigación.Files
1756-3305-6-175.pdf
Files
(3.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:97e80f8b47a7efe003e41c6d83475e6f
|
3.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحديد وتوصيف بروتياز التوكسوبلازما الغوندي الأسبارطي 1 كمرشح لقاح جديد ضد داء المقوسات
- Translated title (French)
- Identification et caractérisation de la protéase aspartique 1 de Toxoplasma gondii en tant que nouveau candidat vaccin contre la toxoplasmose
- Translated title (Spanish)
- Identificación y caracterización de la proteasa aspártica 1 de Toxoplasma gondii como nueva vacuna candidata contra la toxoplasmosis
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2107820277
- DOI
- 10.1186/1756-3305-6-175
References
- https://openalex.org/W1481682126
- https://openalex.org/W1608696359
- https://openalex.org/W186485608
- https://openalex.org/W190045070
- https://openalex.org/W1965745499
- https://openalex.org/W1967524272
- https://openalex.org/W1973163864
- https://openalex.org/W1973578597
- https://openalex.org/W1980116818
- https://openalex.org/W1987249253
- https://openalex.org/W1989623941
- https://openalex.org/W1991085017
- https://openalex.org/W1992834385
- https://openalex.org/W2004372867
- https://openalex.org/W2005006723
- https://openalex.org/W2011399080
- https://openalex.org/W2024007155
- https://openalex.org/W2025115842
- https://openalex.org/W2029836713
- https://openalex.org/W2031404476
- https://openalex.org/W2032861301
- https://openalex.org/W2040341236
- https://openalex.org/W2056330722
- https://openalex.org/W2065029293
- https://openalex.org/W2068603872
- https://openalex.org/W2072860924
- https://openalex.org/W2075717865
- https://openalex.org/W2076236571
- https://openalex.org/W2083132742
- https://openalex.org/W2087001215
- https://openalex.org/W2093020034
- https://openalex.org/W2097090163
- https://openalex.org/W2098182896
- https://openalex.org/W2100549453
- https://openalex.org/W2108434567
- https://openalex.org/W2118628900
- https://openalex.org/W2126516116
- https://openalex.org/W2132080461
- https://openalex.org/W2133144374
- https://openalex.org/W2133960169
- https://openalex.org/W2135195513
- https://openalex.org/W2141868044
- https://openalex.org/W2149456658
- https://openalex.org/W2167318540
- https://openalex.org/W2172466148