Characterization of mosquito salivary gland membrane proteins for suseptibility and refractoriness to plasmodium knowlesi

การศึกษาคุณสมบัติของโปรตีนบนผนังต่อมน้ำลายยุงที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อและต้านเชื้อ Plasmodium knowlesi ในยุง

Name: Jetsumon Prachusri

MeSH: Anopheles

MeSH: Plasmodiu knowlesi

MeSH: Salivary glands

Abstract: The salivary glands of a mosquito vector (Anopheles dirus) and non-vector (Anopheles freeborni) of Plasmodium knowlesi were characterized and compared. Salivary gland morphology of both species was similar. Haematoxylin and eosin staining revealed some differences in the median and lateral lobes between the two species of mosquitoes. The median lobe of An. dirus stained with acidic dye and the lateral lobes stained with basic dye. In contrast, the median lobe of An. freeborni stained with basic dye and the lateral lobes stained with acidic dye. Fluorescein lectin conjugates were used to characterize the sugar moieties on the surface of salivary glands. ConA, WGA, LcH, DBA, PSA, VFA and LOA bound to both species of mosquitoes but at different intensities. Lectin binding indicates that mannose and glucose are the major carbohydrates on mosquito salivary glands of both species but the amount of sugar moeities were different. SBA and ECA bound to An freeborni salivary gland only, indicating that there was galactose moeity on the surface of the salivary gland of this mosquito but not in that of An. dirus. Total protein staining of SDS-PAGE preparation shows 18 distinct protein bands (14 to 74 kDa) for An. dirus and 21 bands (15 to >200 kDa) for An. freeborni. Ten biotinylated lectins were used to assay binding to solubilized salivary gland proteins of both species of mosquitoes. ConA, LcH, DBA and SBA strongly bound to Western blotted protein bands of An. dirus, but bound to a lesser extent to the protein bands of An. freeborni. The proteins of both mosquito species with a molecular size ranging from 28 to >97 kDa were positively stained for glycoproteins. Immunostaining with anti An. dirus salivary gland antibody reacted with 7 protein bands from An. dirus and 5 bands from An. freeborni. Salivary gland proteins from both species of mosquitoes were radiolabelled by (125)I or metabolic labelling by (35)S-methionine-cysteine and then incubated with P. knowlesi sporozoites. Four sporozoite binding proteins (35, 28, 18 and 14 kDa) of An. dirus were identified. These proteins bound to sporozoites prepared from mature oocysts but not to the sporozoites from salivary gland preparation. Three proteins (29, 18 and 15 kDa) from An. freeborni also bound to P. knowlesi sporozoites prepared from mature oocyst only. The sporozoite binding proteins were different for each mosquito species although the molecular sizes were similar. An. freeborni sporozoite binding proteins did not react with An. dirus salivary gland antibody, whereas An. dirus proteins did react. The biological function of both groups of sporozoite binding proteins needs to be further investigated. A key question to be answered is whether binding between salivary gland proteins and malaria sporozoites involve in salivary gland invasion by the sporozoites.

Abstract: การศึกษาเปรียบเทียบลักษณะต่อมน้ำลายของยุง ก้นปล่องชนิดที่เป็นพาหะ (Anopheles dirus) และยุง ก้นปล่องชนิดที่ไม่เป็นพาหะ (Anopheles freeborni) ของเชื้อมาเลเรียชนิด Plasmodium knowlesi พบว่าต่อม น้ำลายของยุงทั้งสองชนิดมีลักษณะคล้ายกัน แต่การติดสีย้อม Haematoxylin และ eosin ของต่อมน้ำลายบริเวณ median lobe และ lateral lobe ของยุงทั้งสองชนิด แตกต่างกัน โดยที่ median lobe ของต่อมน้ำลายยุง An. dirus ติดสีที่เป็นกรด ส่วน lateral lobe ย้อมติดสี ที่เป็นเบส แต่ในทางตรงกันข้าม median lobe ของยุง An. freeborni ติดสีที่เป็นเบส และ lateral lobe ติดสีที่เป็นกรด เมื่อใช้ lectin เพื่อตรวจคุณสมบัติของ คาร์โบไฮเดรตบนผิวนอกของต่อมน้ำลายยุงพบว่า ConA, WGA, LcH, DBA, PSA, VFA และ LOA สามารถจับ กับโปรตีนบนต่อมน้ำลายของยุงทั้งสิงชนิดได้ แสดงว่า คาร์โบไฮเดรตส่วนมากเป็นน้ำตาลในกลุ่ม mannose และ glucose ปริมาณหมู่คาร์โบไฮเดรตที่พบแตกต่างกันในยุง สองชนิด SBA และ ECA จับเฉพาะต่อมน้ำลายของยุง An. freeborni แสดงว่าบนผิวนอกของต่อมน้ำลายมี น้ำตาลในกลุ่ม galactose ด้วย แต่ไม่พบน้ำตาลกลุ่มนี้ ในยุง An. dirus การทดลองศึกษาโดยใช้ biotinylated lectin ย้อมโปรตีนที่ละลายโดย detergent พบว่า ConA, LcH, DBA และ SBA จับกับ Western blot โปรตีนของ An. dirus ได้ดีกว่าโปรตีนของ An. freeborni การวิเคราะห์โปรตีนทั้งหมดที่ได้จากการละลายโดย detergent พบว่า An. dirus มีโปรตีน 18 ชนิด (ขนาด 14 ถึง 74 kDa) และ An. freeborni มีโปรตีนทั้งหมด 21 ชนิด (ขนาด 15 ถึง > 200 kDa) เมื่อย้อมเพื่อตรวจหา glycoprotein พบว่าโปรตีนขนาดตั้งแต่ 28 kDa ขึ้นไป มี carbohydrate conjugate ด้วยการย้อมโปรตีนโดยใช้ antibody ต่อต่อม น้ำลายยุงบดของ An. dirus พบว่ามีโปรตีน 7 ชนิด ของต่อมน้ำลายยุง An. dirus และ 5 ชนิดของ An. freeborni ที่ทำปฏิกิริยากับ antibody นี้ เมื่อนำโปรตีนจากต่อมน้ำลายยุงทั้งสองชนิดมาติดฉลาก (125)I หรือ (35)S-methionine-cysteine แล้วทำ ปฏิกิริยากับ sporozoites ของเชื้อมาลาเรีย P. knowlesi พบว่ามีโปรตีน 4 ชนิด (35, 28, 18 และ 14 kDa) ในต่อม น้ำลายยุง An. dirus ที่สามารถจับกับเชื้อมาเลเรียดังกล่าว และโปรตีนเหล่านี้จับกับ sporozoites ที่เตรียมจาก mature oocysts เท่านั้น ในขณะนี้โปรตีนจากต่อมน้ำลายยุง An. freeborni ที่มีขนาด 29, 18 และ 15 kDa สามารถ จับกับ sporozoites ที่เตรียมจาก mature oocysts ได้เช่นกัน โปรตีนจากต่อมน้ำลายยุงทั้งสองชนิดที่จับกับ sporozites ได้นี้มีลักษระต่างกันเนื่องจากโปรตีนจาก An. freeborni กลุ่มนี้ไม่ทำปฏิกิริยากับ antibody ที่เตรียมต่อโปรตีนจากต่อมน้ำลายยุง An. dirus การจับกันของโปรตีนจากต่อมน้ำลายยุงกับ sporozoites ที่เตรียมจาก oocysts (แต่ไม่จับกับ sporozoites ที่เตรียม จากต่อมน้ำลายยุง) อาจเกี่ยวข้องกับการที่ sporozoites สามารถแทรกเข้าไปอยู่ในเซลล์ต่อมน้ำลายยุงที่เป็นพาหนะ และไม่สามารถแทรกเข้าเซลล์ต่อมน้ำลายของยุงที่ไม่เป็นพาหะ ทั้งนี้จะต้องทำการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับกลไกการทำงาน ของโปรตีนกลุ่มนี้ต่อไป

Mahidol University. Mahidol University Library and Knowledge Center

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Visut Baimai

Role: Thesis Advisors

Name: Jisnuson Svasti

Role: Thesis Advisors

Name: Supaporn Ratanatham

Role: Thesis Advisors

Name: Sakol Panyim

Role: Thesis Advisors

Created: 1996

Modified: 2560-11-10

Issued: 2017-11-10

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Biology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	1034259-eng.pdf	342.81 KB
2	1034259-tha.pdf	339.22 KB
3	1034259.pdf	35.15 MB

ใช้เวลา

0.244036 วินาที