弓形虫是非常重要的胞内寄生原虫,其宿主MK-2206纯度范围广泛,生活史复杂,引起严重的人畜共患寄生虫病。弓形虫的DNA、RNA、蛋白质的合成代谢以及细胞分裂等生命活动均受到严格的调控。APi AP2家族转录因子是弓形虫转录调控网络的重要组成部分,已被证明参与调控弓形虫细胞周期进程以及各阶段之间的转化等重要的生长发育过程。在一项靶向治疗弓形虫病的药物研发中,干扰TgAP2XI-3表达的短链DNA类似物(磷酸化酰胺化物吗啉低聚物)显著抑制弓形虫速殖子的生长,显示出很好的治疗潜力,但TgAP2XI-3的生物学功能并不清楚。因此本研究聚焦于TgAP2XI-3,利用反向遗传学的方法解析该转录因子在虫体生长发育和转录调控中的作用与机制。具体研究方法及结果如下:1.TgAP2XI-3对弓形虫速殖子的生长是至关重要的。利用mini-AID系统构建TgAP2XI-3的条件性缺失虫株。外源添加吲哚乙酸可使弓形虫AP2XI-3蛋白完全降解。TgAP2XI-3蛋白的降解不影响弓形虫入侵宿主细胞,但会使弓形虫复制严重受阻,无法形成可视化的空斑,并且导致缺失虫株在小鼠体内毒力显著下降。由此说明TgAP2XI-3对弓形虫体内外生长是至关重要的。2.TgAP2XI-3是弓形虫速殖子细胞周期进程的重要调控因子。由于弓形虫electrodialytic remediation细胞周期是影响其复制速率的直接因素,并且TgAP2XI-3的降解导致弓形虫复制严重受阻,因此我们检测了TgAP2XI-3降解前后弓形的细胞周期进程。结果显示在TgAP2XI-3降解后,弓形虫细胞周期G1期出现显著的停滞,因此说明弓形虫AP2XI-3的调控作用对其细胞周期G1期进程是非常关键的。3.TgAP2XI-3调控弓形虫的RNA、蛋白质等大分子物质合成的关键酶和蛋白,是调控弓形虫细胞周期G1前期进程的重要因子。TgAP2XI-3的转录组学和Chip-seq的结果显示,TgAP2XI-3靶向调控大量RNA聚合酶、RNA剪切体、解旋酶、核糖体蛋白、翻译起始因子等基因的转录表达,表明TgAP2XI-3是弓形虫m RNA、蛋白质等大分子合成的关键调控因子。TgAP2XI-3降解引起弓形虫G1期严重停滞,而细胞的G1期主要是负责启动新一轮转录、恢复大量合成蛋白的能力以及建立新一轮DNA复制系统,因此我们将TgAP2XI-3的RNA-seq和Chip-seq的结果与弓形虫细胞周期依赖性G1期高表达的基因群进行联合分析,发现TgAP2XI-3靶向大量G1期高表达的基因,且这部分基因主要是在弓形虫细胞周期G1前期(G1a)高表达,因IDN-6556半抑制浓度此说明TgAP2XI-3调控弓形虫细胞周期G1(G1a)前期的进程。综上所述,本研究利用反向遗传学方法、转录组学以及Chip-seq等方法等探究了TgAP2XI-3对弓形虫生长和细胞周期的调控作用与机制,确定该转录因子对弓形虫生长是至关重要的,是弓形虫细胞周期G1期的重要调控因子,是弓形虫m RNA、蛋白等大分子合成的调控因子。本研究进一步解析弓形虫速殖子细胞周期进程及其调控机制,为TgAP2XI-3作为抗弓形虫的候选药物靶标提供理论依据。