Toxoplasma gondii Recombinant antigen AMA1: Diagnostic Utility of Protein Fragments for the Detection of IgG and IgM Antibodies - Publikacja - MOST Wiedzy


Toxoplasma gondii Recombinant antigen AMA1: Diagnostic Utility of Protein Fragments for the Detection of IgG and IgM Antibodies


Toxoplasma gondii is an important zoonotic protozoan that infects a wide variety of vertebrates as intermediate hosts. For this reason, the diagnosis of this disease is very important and requires continuous improvement. One possibility is to use recombinant antigens in serological tests. Apical membrane antigen 1 (AMA1), a protein located in specific secretory organelles (micronemes) of T. gondii, is very interesting in regard to its potential diagnostic utility. In the present study, we attempted to identify a fragment of the AMA1 protein with a high sensitivity and specificity for the serological diagnosis of human toxoplasmosis. The full-length AMA1 and two different fragments (AMA1N and AMA1C) were produced using an Escherichia coli expression system. After purification by metal affinity chromatography, recombinant proteins were tested for their utility as antigens in enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs) for the detection of IgG and IgM anti-T. gondii antibodies in human and mouse immune sera. Our data demonstrate that the full-length AMA1 recombinant antigen (corresponding to amino acid residues 67–569 of the native protein) has a better diagnostic potential than its N- or C-terminal fragments. This recombinant protein strongly interacts with specific anti-T. gondii IgG (99.4%) and IgM (80.0%) antibodies, and may be used for developing new tools for diagnostics of toxoplasmosis.


  • 2


  • 2

    Web of Science

  • 2


Autorzy (5)

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 32 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Creative Commons: CC-BY otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Publikacja w czasopiśmie
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
Pathogens nr 9, strony 1 - 15,
ISSN: 2076-0817
Rok wydania:
Opis bibliograficzny:
Ferra B., Holec-Gąsior L., Gatkowska J., Dziadek B., Dzitko K.: Toxoplasma gondii Recombinant antigen AMA1: Diagnostic Utility of Protein Fragments for the Detection of IgG and IgM Antibodies// Pathogens -Vol. 9,iss. 1 (2020), s.1-15
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/pathogens9010043
Bibliografia: test
  1. Pappas, G.; Roussos, N.; Falagas, M.E. Toxoplasmosis snapshots: Global status of Toxoplasma gondii seroprevalence and implications for pregnancy and congenital toxoplasmosis. Int. J. Parasitol. 2009, 39, 1385-1394. otwiera się w nowej karcie
  2. Torgerson, P.R.; Mastroiacovo, P. The global burden of congenital toxoplasmosis: A systematic review. Bull. World Health Organ. 2013, 91, 501-508. otwiera się w nowej karcie
  3. Holliman, R.E. Congenital toxoplasmosis: Prevention, screening and treatment. J. Hosp. Infect. 1995, 30, 179- 190. otwiera się w nowej karcie
  4. Schmidt, M.; Sonneville, R.; Schnell, D.; Bige, N.; Hamidfar, R.; Mongardon, N.; Castelain, V.; Razazi, K.; Marty, A.; Vincent, F.; et al. Clinical Features and Outcomes in Patients With Disseminated Toxoplasmosis Admitted to Intensive Care: A Multicenter Study. Clin. Infect. Dis. 2013, 57, 1535-1541. otwiera się w nowej karcie
  5. Buxton, D. Protozoan infections (Toxoplasma gondii, Neospora caninum and Sarcocystis spp.) in sheep and goats: Recent advances. Vet. Res. 1998, 29, 289-310.
  6. Holec-Gasior, L. Toxoplasma gondii recombinant antigens as tools for serodiagnosis of human toxoplasmosis: Current status of studies. Clin. Vaccine Immunol. 2013, 20, 1343-1351. otwiera się w nowej karcie
  7. Rostami, A.; Karanis, P.; Fallahi, S. Advances in serological, imaging techniques and molecular diagnosis of Toxoplasma gondii infection. Infection 2018, 46, 303-315. otwiera się w nowej karcie
  8. Kotresha, D.; Noordin, R. Recombinant proteins in the diagnosis of toxoplasmosis. APMIS 2010, 118, 529- 542. otwiera się w nowej karcie
  9. Ferra, B.; Holec-Gąsior, L.; Kur, J. A new Toxoplasma gondii chimeric antigen containing fragments of SAG2, GRA1, and ROP1 proteins-Impact of immunodominant sequences size on its diagnostic usefulness. Parasitol. Res. 2015, 114, 3291-3299. otwiera się w nowej karcie
  10. Ferra, B.; Holec-Gasior, L.; Kur, J. Serodiagnosis of Toxoplasma gondii infection in farm animals (horses, swine, and sheep) by enzyme-linked immunosorbent assay using chimeric antigens. Parasitol. Int. 2015, 64, 288-294. otwiera się w nowej karcie
  11. Holec-Gasior, L.; Drapała, D.; Lautenbach, D.; Kur, J. Toxoplasma gondii: Usefulness of ROP1 recombinant antigen in an immunoglobulin G avidity assay for diagnosis of acute toxoplasmosis in humans. Polish J. Microbiol. 2010, 59, 307-310. otwiera się w nowej karcie
  12. Pathogens 2020, 9, 43 14 of 15 otwiera się w nowej karcie
  13. Holec-Gaşior, L.; Ferra, B.; Drapała, D.; Lautenbach, D.; Kur, J. A new MIC1-MAG1 recombinant chimeric antigen can be used instead of the Toxoplasma gondii lysate antigen in serodiagnosis of human toxoplasmosis. Clin. Vaccine Immunol. 2012, 19, 57-63. otwiera się w nowej karcie
  14. Drapała, D.; Holec-Gasior, L.; Kur, J.; Ferra, B.; Hiszczyńska-Sawicka, E.; Lautenbach, D. A new human IgG avidity test, using mixtures of recombinant antigens (rROP1, rSAG2, rGRA6), for the diagnosis of difficult- to-identify phases of toxoplasmosis. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2014, 79, 342-346. otwiera się w nowej karcie
  15. Costa, J.G.; Peretti, L.E.; García, V.S.; Peverengo, L.; González, V.D.G.; Gugliotta, L.M.; Dalla Fontana, M.L.; Lagier, C.M.; Marcipar, I.S. P35 and P22 Toxoplasma gondii antigens abbreviate regions to diagnose acquired toxoplasmosis during pregnancy: Toward single-sample assays. Clin. Chem. Lab. Med. 2017, 55, 595-604. otwiera się w nowej karcie
  16. Pietkiewicz, H.; Hiszczyńska-Sawicka, E.; Kur, J.; Petersen, E.; Nielsen, H.V.; Paul, M.; Stankiewicz, M.; Myjak, P. Usefulness of Toxoplasma gondii recombinant antigens (GRA1, GRA7 and SAG1) in an immunoglobulin G avidity test for the serodiagnosis of toxoplasmosis. Parasitol. Res. 2007, 100, 333-337. otwiera się w nowej karcie
  17. Beghetto, E.; Buffolano, W.; Spadoni, A.; Del Pezzo, M.; Di Cristina, M.; Minenkova, O.; Petersen, E.; Felici, F.; Gargano, N. Use of an immunoglobulin G avidity assay based on recombinant antigens for diagnosis of primary Toxoplasma gondii infection during pregnancy. J. Clin. Microbiol. 2003, 41, 5414-5418. otwiera się w nowej karcie
  18. Ferra, B.T.; Holec-Gąsior, L.; Gatkowska, J.; Dziadek, B.; Dzitko, K.; Grąźlewska, W.; Lautenbach, D. The first study on the usefulness of recombinant tetravalent chimeric proteins containing fragments of SAG2, GRA1, ROP1 and AMA1 antigens in the detection of specific anti-Toxoplasma gondii antibodies in mouse and human sera. PLoS ONE 2019, 14, e0217866. otwiera się w nowej karcie
  19. Carruthers, V.B.; Sibley, L.D. Sequential protein secretion from three distinct organelles of Toxoplasma gondii accompanies invasion of human fibroblasts. Eur. J. Cell Biol. 1997, 73, 114-123.
  20. Joiner, K.A.; Roos, D.S. Secretory traffic in the eukaryotic parasite Toxoplasma gondii: Less is more. J. Cell Biol. 2002, 157, 557-563. otwiera się w nowej karcie
  21. Ngô, H.M.; Hoppe, H.C.; Joiner, K.A. Differential sorting and post-secretory targeting of proteins in parasitic invasion. Trends Cell Biol. 2000, 10, 67-72. otwiera się w nowej karcie
  22. Liu, Q.; Li, F.-C.; Zhou, C.-X.; Zhu, X.-Q. Research advances in interactions related to Toxoplasma gondii microneme proteins. Exp. Parasitol. 2017, 176, 89-98. otwiera się w nowej karcie
  23. Poukchanski, A.; Fritz, H.M.; Tonkin, M.L.; Treeck, M.; Boulanger, M.J.; Boothroyd, J.C. Toxoplasma gondii Sporozoites Invade Host Cells Using Two Novel Paralogues of RON2 and AMA1. PLoS ONE 2013, 8, e70637. otwiera się w nowej karcie
  24. Carruthers, V.B.; Giddings, O.K.; Sibley, L.D. Secretion of micronemal proteins is associated with toxoplasma invasion of host cells. Cell. Microbiol. 1999, 1, 225-235. otwiera się w nowej karcie
  25. Tomley, F.M.; Soldati, D.S. Mix and match modules: Structure and function of microneme proteins in apicomplexan parasites. Trends Parasitol. 2001, 17, 81-88. otwiera się w nowej karcie
  26. Kappe, S.; Bruderer, T.; Gantt, S.; Fujioka, H.; Nussenzweig, V.; Ménard, R. Conservation of a gliding motility and cell invasion machinery in Apicomplexan parasites. J. Cell Biol. 1999, 147, 937-944. otwiera się w nowej karcie
  27. Carruthers, V.B. Host cell invasion by the opportunistic pathogen Toxoplasma gondii. Acta Trop. 2002, 81, 111-122. otwiera się w nowej karcie
  28. Huynh, M.; Rabenau, K.E.; Harper, J.M.; Beatty, W.L.; Sibley, L.D.; Carruthers, V.B. Rapid invasion of host cells by Toxoplasma requires secretion of the MIC2-M2AP adhesive protein complex. EMBO J. 2003, 22, 2082-2090. otwiera się w nowej karcie
  29. Jewett, T.J.; Sibley, L.D. The toxoplasma proteins MIC2 and M2AP form a hexameric complex necessary for intracellular survival. J. Biol. Chem. 2004, 279, 9362-9369. otwiera się w nowej karcie
  30. Cérède, O.; Dubremetz, J.F.; Soête, M.; Deslée, D.; Vial, H.; Bout, D.; Lebrun, M. Synergistic role of micronemal proteins in Toxoplasma gondii virulence. J. Exp. Med. 2005, 201, 453-463.
  31. Mital, J.; Meissner, M.; Soldati, D.; Ward, G.E. Conditional Expression of Toxoplasma gondii Apical Membrane Antigen-1 (TgAMA1) Demonstrates That TgAMA1 Plays a Critical Role in Host Cell Invasion. Mol. Biol. Cell 2005, 16, 4341-4349. otwiera się w nowej karcie
  32. Sawmynaden, K.; Saouros, S.; Friedrich, N.; Marchant, J.; Simpson, P.; Bleijlevens, B.; Blackman, M.J.; Soldati-Favre, D.; Matthews, S. Structural insights into microneme protein assembly reveal a new mode of EGF domain recognition. EMBO Rep. 2008, 9, 1149-1155. otwiera się w nowej karcie
  33. Harvey, K.L.; Yap, A.; Gilson, P.R.; Cowman, A.F.; Crabb, B.S. Insights and controversies into the role of the key apicomplexan invasion ligand, Apical Membrane Antigen 1. Int. J. Parasitol. 2014, 44, 853-857. Pathogens 2020, 9, 43 15 of 15 otwiera się w nowej karcie
  34. Vetrivel, U.; Muralikumar, S.; Mahalakshmi, B.; Lily Therese, K.; Madhavan, H.N.; Alameen, M.; Thirumudi, I. Multilevel Precision-Based Rational Design of Chemical Inhibitors Targeting the Hydrophobic Cleft of Toxoplasma gondii Apical Membrane Antigen 1 (AMA1). Genom. Inform. 2016, 14, 53- 61. otwiera się w nowej karcie
  35. Santos, J.M.; Ferguson, D.J.P.; Blackman, M.J.; Soldati-Favre, D. Intramembrane cleavage of AMA1 triggers Toxoplasma to switch from an invasive to a replicative mode. Science 2011, 331, 473-477. otwiera się w nowej karcie
  36. Beghetto, E.; Spadoni, A.; Buffolano, W.; Del Pezzo, M.; Minenkova, O.; Pavoni, E.; Pucci, A.; Cortese, R.; Felici, F.; Gargano, N. Molecular dissection of the human B-cell response against Toxoplasma gondii infection by lambda display of cDNA libraries. Int. J. Parasitol. 2003, 33, 163-173. otwiera się w nowej karcie
  37. Beghetto, E.; Nielsen, H.V.; Del Porto, P.; Buffolano, W.; Guglietta, S.; Felici, F.; Petersen, E.; Gargano, N. A Combination of Antigenic Regions of Toxoplasma gondii Microneme Proteins Induces Protective Immunity against Oral Infection with Parasite Cysts. J. Infect. Dis. 2005, 191, 637-645. otwiera się w nowej karcie
  38. Buffolano, W.; Beghetto, E.; Del Pezzo, M.; Spadoni, A.; Di Cristina, M.; Petersen, E.; Gargano, N. Use of recombinant antigens for early postnatal diagnosis of congenital toxoplasmosis. J. Clin. Microbiol. 2005, 43, 5916-5924. otwiera się w nowej karcie
  39. Holec, L.; Gąsior, A.; Brillowska-Dąbrowska, A.; Kur, J. Toxoplasma gondii: Enzyme-linked immunosorbent assay using different fragments of recombinant microneme protein 1 (MIC1) for detection of immunoglobulin G antibodies. Exp. Parasitol. 2008, 119, 1-6. otwiera się w nowej karcie
  40. Montoya, J.G. Laboratory Diagnosis of Toxoplasma gondii Infection and Toxoplasmosis. J. Infect. Dis. 2002, 185, S73-S82. otwiera się w nowej karcie
  41. Montoya, J.G.; Remington, J.S. Clinical Practice: Management of Toxoplasma gondii Infection during Pregnancy. Clin. Infect. Dis. 2008, 47, 554-566. otwiera się w nowej karcie
  42. Robert-Gangneux, F.; Darde, M.-L. Epidemiology of and Diagnostic Strategies for Toxoplasmosis. Clin. Microbiol. Rev. 2012, 25, 264-296. otwiera się w nowej karcie
  43. Crawford, J.; Tonkin, M.L.; Grujic, O.; Boulanger, M.J. Structural characterization of apical membrane antigen 1 (AMA1) from Toxoplasma gondii. J. Biol. Chem. 2010, 285, 15644-15652. otwiera się w nowej karcie
  44. Krishnamurthy, S.; Deng, B.; Del Rio, R.; Buchholz, K.R.; Treeck, M.; Urban, S.; Boothroyd, J.; Lam, Y.-W.; Ward, G.E. Not a Simple Tether: Binding of Toxoplasma gondii AMA1 to RON2 during Invasion Protects AMA1 from Rhomboid-Mediated Cleavage and Leads to Dephosphorylation of Its Cytosolic Tail. MBio 2016, 7, e00754-e16. otwiera się w nowej karcie
  45. Parussini, F.; Tang, Q.; Moin, S.M.; Mital, J.; Urban, S.; Ward, G.E. Intramembrane proteolysis of Toxoplasma apical membrane antigen 1 facilitates host-cell invasion but is dispensable for replication. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 7463-7468. otwiera się w nowej karcie
  46. Carruthers, V.; Boothroyd, J.C. Pulling together: An integrated model of Toxoplasma cell invasion. Curr. Opin. Microbiol. 2007, 10, 83-89. otwiera się w nowej karcie
  47. Giovannini, D.; Späth, S.; Lacroix, C.; Perazzi, A.; Bargieri, D.; Lagal, V.; Lebugle, C.; Combe, A.; Thiberge, S.; Baldacci, P.; et al. Independent Roles of Apical Membrane Antigen 1 and Rhoptry Neck Proteins during Host Cell Invasion by Apicomplexa. Cell Host Microbe 2011, 10, 591-602. otwiera się w nowej karcie
  48. Bargieri, D.Y.; Andenmatten, N.; Lagal, V.; Thiberge, S.; Whitelaw, J.A.; Tardieux, I.; Meissner, M.; Ménard, R. Apical membrane antigen 1 mediates apicomplexan parasite attachment but is dispensable for host cell invasion. Nat. Commun. 2013, 4, 2552. © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( otwiera się w nowej karcie
Źródła finansowania:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 67 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi