Published June 28, 2019 | Version v1
Publication Open

A neurotoxin that specifically targets Anopheles mosquitoes

Creators

  • 1. University of California, Riverside
  • 2. Stockholm University
  • 3. Institute for Medical Research

Description

Abstract Clostridial neurotoxins, including tetanus and botulinum neurotoxins, generally target vertebrates. We show here that this family of toxins has a much broader host spectrum, by identifying PMP1, a clostridial-like neurotoxin that selectively targets anopheline mosquitoes. Isolation of PMP1 from Paraclostridium bifermentans strains collected in anopheline endemic areas on two continents indicates it is widely distributed. The toxin likely evolved from an ancestral form that targets the nervous system of similar organisms, using a common mechanism that disrupts SNARE-mediated exocytosis. It cleaves the mosquito syntaxin and employs a unique receptor recognition strategy. Our research has an important impact on the study of the evolution of clostridial neurotoxins and provides the basis for the use of P. bifermentans strains and PMP1 as innovative, environmentally friendly approaches to reduce malaria through anopheline control.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تستهدف السموم العصبية المطثية المجردة، بما في ذلك التيتانوس والسموم العصبية الوشيقية، بشكل عام الفقاريات. نظهر هنا أن هذه العائلة من السموم لديها طيف مضيف أوسع بكثير، من خلال تحديد PMP1، وهو سم عصبي يشبه المطثية يستهدف بشكل انتقائي بعوض الأنوفيلين. يشير عزل PMP1 من سلالات Paraclostridium bifermentans التي تم جمعها في مناطق توطن الأنوفيلين في قارتين إلى أنه موزع على نطاق واسع. من المحتمل أن يكون السم قد تطور من شكل أسلاف يستهدف الجهاز العصبي للكائنات الحية المماثلة، باستخدام آلية شائعة تعطل طرد الخلايا بوساطة SNARE. إنها تشق تركيب البعوض وتوظف استراتيجية فريدة للتعرف على المستقبلات. بحثنا له تأثير مهم على دراسة تطور السموم العصبية المطثية ويوفر الأساس لاستخدام سلالات P. bifermentans و PMP1 كنهج مبتكرة وصديقة للبيئة للحد من الملاريا من خلال السيطرة على الأنوفيلين.

Translated Description (French)

Résumé Les neurotoxines clostridiennes, y compris le tétanos et les neurotoxines botuliques, ciblent généralement les vertébrés. Nous montrons ici que cette famille de toxines a un spectre d'hôtes beaucoup plus large, en identifiant PMP1, une neurotoxine de type clostridial qui cible sélectivement les moustiques anophèles. L'isolement de PMP1 à partir de souches de Paraclostridium bifermentans recueillies dans des zones endémiques anophèles sur deux continents indique qu'il est largement distribué. La toxine a probablement évolué à partir d'une forme ancestrale qui cible le système nerveux d'organismes similaires, en utilisant un mécanisme commun qui perturbe l'exocytose médiée par SNARE. Il clive la syntaxine des moustiques et utilise une stratégie de reconnaissance des récepteurs unique. Notre recherche a un impact important sur l'étude de l'évolution des neurotoxines clostridiales et fournit la base pour l'utilisation des souches de P. bifermentans et de PMP1 en tant qu'approches innovantes et respectueuses de l'environnement pour réduire le paludisme par le contrôle des anophèles.

Translated Description (Spanish)

Resumen Las neurotoxinas clostridiales, incluidas las neurotoxinas tetánicas y botulínicas, generalmente se dirigen a los vertebrados. Mostramos aquí que esta familia de toxinas tiene un espectro de huéspedes mucho más amplio, al identificar PMP1, una neurotoxina de tipo clostridial que se dirige selectivamente a los mosquitos anofelinos. El aislamiento de PMP1 de cepas de Paraclostridium bifermentans recolectadas en áreas endémicas anofelinas en dos continentes indica que está ampliamente distribuido. La toxina probablemente evolucionó a partir de una forma ancestral que se dirige al sistema nervioso de organismos similares, utilizando un mecanismo común que interrumpe la exocitosis mediada por SNARE. Escinde la sintaxina del mosquito y emplea una estrategia única de reconocimiento de receptores. Nuestra investigación tiene un impacto importante en el estudio de la evolución de las neurotoxinas clostridiales y proporciona la base para el uso de cepas de P. bifermentans y PMP1 como enfoques innovadores y respetuosos con el medio ambiente para reducir la malaria a través del control de anofelinas.

Files

s41467-019-10732-w.pdf.pdf

Files (1.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:825d19299b7a87622f9907d81184e771
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
سم عصبي يستهدف بعوض الأنوفيليس على وجه التحديد
Translated title (French)
Une neurotoxine qui cible spécifiquement les moustiques anophèles
Translated title (Spanish)
Una neurotoxina que se dirige específicamente a los mosquitos Anopheles

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2954345736
DOI
10.1038/s41467-019-10732-w

Is supplement to
https://openalex.org/W2788277189 (Other)
https://openalex.org/W2130076355 (Other)
https://openalex.org/W2119695867 (Other)
https://openalex.org/W2117258802 (Other)
https://openalex.org/W2082860237 (Other)
https://openalex.org/W2046158694 (Other)
https://openalex.org/W2013243191 (Other)
https://openalex.org/W1993764875 (Other)
https://openalex.org/W1990804418 (Other)
https://openalex.org/W1971568933 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1484310016
  • https://openalex.org/W1512249026
  • https://openalex.org/W1544756101
  • https://openalex.org/W1576222301
  • https://openalex.org/W1607967639
  • https://openalex.org/W1823056291
  • https://openalex.org/W1840540251
  • https://openalex.org/W1874976250
  • https://openalex.org/W1979356143
  • https://openalex.org/W1981764249
  • https://openalex.org/W1991293810
  • https://openalex.org/W1994163441
  • https://openalex.org/W2003276245
  • https://openalex.org/W2013909260
  • https://openalex.org/W2028619968
  • https://openalex.org/W2033500343
  • https://openalex.org/W2055291205
  • https://openalex.org/W2061704677
  • https://openalex.org/W2075837120
  • https://openalex.org/W2081335753
  • https://openalex.org/W2082418735
  • https://openalex.org/W2089899426
  • https://openalex.org/W2090103138
  • https://openalex.org/W2096903979
  • https://openalex.org/W2100152398
  • https://openalex.org/W2124026197
  • https://openalex.org/W2146988952
  • https://openalex.org/W2154714625
  • https://openalex.org/W2157655922
  • https://openalex.org/W2159211495
  • https://openalex.org/W2473490468
  • https://openalex.org/W2505402977
  • https://openalex.org/W2558795906
  • https://openalex.org/W2740139987
  • https://openalex.org/W2765764302
  • https://openalex.org/W2766335398
  • https://openalex.org/W2782948416
  • https://openalex.org/W2785353872
  • https://openalex.org/W2800160461
  • https://openalex.org/W37319277
  • https://openalex.org/W4210675630
  • https://openalex.org/W4248872320