Toxoplasma gondii dense granule protein 2 regulates cancer cell by promoting apoptosis

Abstract

숙주 세포 안에 감염되는 기생충인 톡소포자충은 숙주의 면역 반응을 조절하기 위해 여러 단백질을 분비한다. 그 중 Dense granule protein (GRAs)은 숙주 세포 안에서 면역 기작으로부터 기생충을 보호하기 위해 생성된 Parasitophorous vacuole (PV)에서 방출되어 면역 반응을 조절한다. 최근 여러 연구에서 톡소포자충에 감염됐을 경우 여러 종류의 암에 대해 항암 효과를 낼 수 있다는 것이 밝혀졌다. 하지만, 그 억제 효과를 일으키는 요소에 대해서 많이 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 GRA2가 비소세포성 폐암에 대해 p53을 중심으로 세포자살 경로를 일으킴을 밝혔다. GRA2는 숙주 세포 안에서 상호작용하는 인자인 IFT22와 LZIC에 붙어 세포 사멸을 일으킴을 밝혔고, 또한 GRA2의 중간 도메인이 IFT22에 붙어 세포자살 경로를 활성화시킴을 보여주었다. 종합하면, 본 연구는 GRA2의 특이적인 일부 도메인이 폐암 세포에서 숙주의 인자와 붙어 항암 효과를 일으킬 수 있고 이에 따라 폐암 치료제로 사용될 수 있음을 시사한다. |Toxoplasma gondii (T. gondii) is an obligate intracellular protozoan parasite that can survive within any nucleated cells of host by secreting many proteins that modulate the host immune response. Dense granule proteins (GRAs) released by parasitophorous vacuole (PV) of parasite, which is formed within the host cells to protect itself from immune defense alter the cell-mediated immunity. According to the recent studies, the T. gondii infections exert an anti-cancer activity against many types of cancers. However, little is known about the factor that causes an inhibitory effect. Here, we found that GRA2 can lead to p53-mediated apoptotic pathway against non-small cell lung cancer. We further characterized that binding partners of GRA2, including IFT22 and LZIC contribute to cell death. Also, we showed that middle domain of GRA2 that binds to IFT22 activates apoptotic signaling. Taken together, our results suggest that specific domain of GRA2 has an anti-cancer activity by interacting with binding partner in lung cancer cell and can be utilized as therapeutic agents against cancer.