Molecular characterization and protective efficacy of a new conserved hypothetical protein of Eimeria tenella Translated title: Caractérisation moléculaire et efficacité protectrice d’une nouvelle protéine hypothétique conservée d’ Eimeria tenella

Abstract

Eimeria tenella is an obligate intracellular parasite that actively invades cecal epithelial cells of chickens. This parasite encodes a genome of more than 8000 genes. However, more than 70% of the gene models for this species are currently annotated as hypothetical proteins. In this study, a conserved hypothetical protein gene of E. tenella, designated EtCHP18905, was cloned and identified, and its immune protective effects were evaluated. The open reading frame of EtCHP18905 was 1053bp and encoded a protein of 350 amino acids with a molecular weight of 38.7kDa. The recombinant EtCHP18905 protein (r EtCHP18905) was expressed in E. coli. Using western blot, the recombinant protein was successfully recognized by anti GST-Tag monoclonal antibody and anti-sporozoites protein rabbit serum. Real-time quantitative PCR analysis revealed that the EtCHP18905 mRNA levels were higher in sporozoites than in unsporulated oocysts, sporulated oocysts and second-generation merozoites. Western blot analysis showed that EtCHP18905 protein expression levels were lower in sporozoites than in other stages. Immunofluorescence analysis indicated that the EtCHP18905 protein was located on the surface of sporozoites and second-generation merozoites. Inhibition experiments showed that the ability of sporozoites to invade host cells was significantly decreased after treatment with the anti-r EtCHP18905 polyclonal antibody. Vaccination with r EtCHP18905 protein was able to significantly decrease mean lesion scores and oocyst outputs as compared to non-vaccinated controls. The results suggest that the r EtCHP18905 protein can induce partial immune protection against infection with E. tenella and could be an effective candidate for the development of new vaccines.

Translated abstract

Eimeria tenella est un parasite intracellulaire obligatoire qui envahit activement les cellules épithéliales du caecum des poulets. Ce parasite code un génome de plus de 8000gènes. Cependant, plus de 70% des modèles de gènes de cette espèce sont actuellement annotés en tant que protéines hypothétiques. Dans cette étude, un gène de protéine hypothétique conservé d’ E. tenella, désigné par EtCHP18905, a été cloné et identifié, et ses effets immuno-protecteurs ont été évalués. Le cadre de lecture ouvert d’ EtCHP18905 était de 1053 pb et codait pour une protéine de 350 acides aminés avec un poids moléculaire de 38,7kDa. La protéine recombinante EtCHP18905 (r EtCHP18905) a été exprimée dans E. coli. En utilisant le Western blot, la protéine recombinante a été reconnue avec succès par un anticorps monoclonal anti-GST-Tag et un sérum de lapin anti-protéines de sporozoïtes. Une analyse PCR quantitative en temps réel a révélé que les niveaux d’ARNm d’ EtCHP18905 étaient plus élevés dans les sporozoïtes que dans les oocystes non sporulés, les oocystes sporulés et les mérozoïtes de deuxième génération. L’analyse par Western blot a montré que les niveaux d’expression de la protéine EtCHP18905 étaient plus faibles dans les sporozoïtes que dans les autres stades. L’analyse par immunofluorescence a indiqué que la protéine EtCHP18905 était localisée à la surface des sporozoïtes et des mérozoïtes de deuxième génération. Des expériences d’inhibition ont montré que la capacité des sporozoïtes à envahir les cellules hôtes était significativement diminuée après le traitement par l’anticorps polyclonal anti-r EtCHP18905. La vaccination avec la protéine r EtCHP18905 a permis de réduire significativement les scores moyens des lésions et les sorties d’oocystes par rapport aux témoins non vaccinés. Les résultats suggèrent que la protéine r EtCHP18905 peut induire une protection immunitaire partielle contre l’infection par E. tenella et pourrait être un candidat efficace pour le développement de nouveaux vaccins.