1. 2 　与虫体入侵和毒力有关的棒状体蛋白　以往的研究表明,棒状体蛋白在虫体入侵和纳虫空泡的形成和修饰过程中起着重要作用,是重要的入侵和毒力作用因子。棒状体蛋白ROP1 约60. 5kD ,是一种有效的弓形虫入侵增强因子( Penet ration enhancing factor ,PEF) ,在虫体进入细胞形成纳虫空泡的过程中,第一时间释放,影响宿主细胞的通透性,可提高虫体侵入宿主细胞的效率,但并非侵入所必需的蛋白^〔14-15〕。

ROP2 家族以POP2 蛋白命名, 包括ROP2 、ROP3 、ROP4 、ROP5 、ROP7 、ROP8 和ROP18 等,在弓形虫入侵宿主后定位在纳虫空泡中。ROP2 蛋白的N-末端结构域可与宿主细胞线粒体转运器相互作用,介导了宿主线粒体和纳虫空泡的分子桥连。采取核酶修饰性的反向RNA 技术敲除ROP2 ,将导致弓形虫的形态学改变,如成熟棒状体的形成障碍和阻止胞质移动。另外, ROP2 缺陷型虫株从宿主细胞摄取固醇减少,使纳虫空泡与宿主线粒体之间的连接受阻。这种缺陷型的虫株入侵成纤维细胞的能力大大降低,并显著降低对小鼠的毒力作用^〔16〕。ROP2 蛋白对弓形虫入侵和在宿主细胞内的复制过程意义重大, 以及虫体同时合成多个ROP2 同源蛋白,均表明这些蛋白各自发挥着重要功能,而不似微线体蛋白的协同工作。

弓形虫利用宿主的铁离子以满足自身增殖需要的过程,也对宿主细胞造成病理性损伤。其他寄生性原虫如布氏锥虫(Try panosoma brucei )^〔17〕,枯氏锥虫(Try panosoma cruzi)^〔18〕,利氏曼原虫(Leishmania spp. ) ^〔19〕均有表达特异性的受体以结合哺乳动物的转铁蛋白和乳铁蛋白。Dziadek 等利用亲和色谱和氨基酸序列分析ESI/ MS/ MS 技术, 发现ROP4 蛋白和ROP2 均能够结合人乳铁蛋白,不仅可获得宿主的铁离子,还可通过与特异性的宿主细胞膜乳铁蛋白结合蛋白的间接结合,影响弓形虫的粘附过程,继而影响虫体在宿主细胞内的复制^〔20〕。

研究发现,ROP2 家族的部分成员如ROP18 具有丝氨酸—苏氨酸蛋白激酶样结构域,能够磷酸化速殖子中一个约70kD的蛋白质。弓形虫虫株主要分属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ基因型。用强毒I 型的ROP18 等位基因转染非致病的Ⅲ型虫株,将导致弓形虫在纳虫空泡内的增殖效率急剧增加,并且将对小鼠的致死能力提高4 —5 个数量级。同时发现,在不同基因型的弓形虫虫株ROP18 的表达量存在差异。其中I 型最高, Ⅲ型最低。ROP18 可以改变受感染的宿主细胞的信号传导,阻止宿主细胞凋亡,改变感染细胞的基因表达,介导受感染细胞出现病理损伤^{〔21-23〕。}ROP16 和ROP18 相似,也是一个丝氨酸2蛋白激酶。Saeij 等用Ⅱ和Ⅲ型虫株杂交后接种小鼠,分析F(1) 子代的毒力遗传谱发现存在5 个毒力位点,其中包含蛋白激酶ROP18 和ROP16 。另外Saeji 等也利用虫株杂交试验证明:在调控宿主细胞转录方面的虫株特异性差异是由蛋白激酶ROP16 介导的。该蛋白最终干扰宿主细胞信号转导蛋白和转录激活因子(STAT) 的作用途径,进而影响宿主细胞下游一个关键因子IL-12 的释放^{〔21 ,24〕}。

1. 3 　与虫体入侵和毒力有关的致密颗粒蛋白　目前已经报道的致密颗粒蛋白约有13 种,包括GRA1-GRA9 ,以及两个三磷酸核苷水解酶的同工酶NTPaseI 和NTPase Ⅱ,以及两个蛋白酶的抑制剂。在弓形虫入侵细胞后,致密颗粒蛋白被释放进入形成纳虫空泡,主要参与纳虫泡的修饰和保护虫体在细胞内的存活与增殖。GRA3 、GRA5 、GRA7 、GRA8 均含有疏水和跨膜结构,可直接嵌入纳虫空泡膜。而GRA2 、GRA4 和GRA6 相互作用,形成多聚体复合物,与GRA9 一道与泡内的微管网络相关联,参与虫体所需营养的运输^〔25〕。Mercier 等将福来霉素基因插入RH 株GRA2 蛋白基因中,构建了g ra2 基因突变株。用该突变株急性感染小鼠,毒力降低,小鼠存活率提高,部分小鼠甚至可以耐过急性感染。据此推测GRA2 蛋白可能与弓形虫的毒力相关^〔26〕。