Research Article

Cloning and characterization of an Echinococcus granulosus ecdysteroid hormone nuclear receptor HR3-like gene

Clonage et caractérisation d'un gène du récepteur nucléaire de l'hormone ecdystéroïde de type HR3 chez Echinococcus granulosus

¹ Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering, College of Life Science and Technology, Xinjiang University, 14 Shengli Road, Urumqi 830046, PR China
² State Key Laboratory of Pathogenesis, Prevention and Treatment of Central Asian High Incidence Diseases, The First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, PR China
³ Basic Medical College of Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, PR China
⁴ Public Health College of Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, PR China
⁵ Molecular Parasitology Laboratory, QIMR Berghofer, Herston, QLD, 4006, Australia
⁶ Veterinary Research Institute, Xinjiang Academy of Animal Sciences, Urumqi 830000, PR China

^* Corresponding authors: zfcxju@xju.edu.cn; wenbaozhang2013@163.com

Received: 20 April 2017
Accepted: 4 September 2017

Abstract

Cystic echinococcosis is an important parasitic zoonosis caused by the dog tapeworm Echinococcus granulosus. Little is known about adult worm development at the molecular level. Transcription analysis showed that the E. granulosus hormone receptor 3-like (EgHR3) gene was expressed in protoscoleces and adult worms, indicating its role in early adult development. In this study, we cloned and characterized EgHR3 showing that its cDNA contains an open reading frame (ORF) of 1890 bp encoding a 629 amino acid protein, which has a DNA-binding domain (DBD) and a ligand-binding domain (LBD). Immunolocalization revealed the protein was localized in the parenchyma of protoscoleces and adult worms. Real-time PCR analysis showed that EgHR3 was expressed significantly more in adults than in other stages of development (p<0.01) and that its expression was especially high in the early stage of adult worm development induced by bile acids. EgHR3 siRNA silenced 69–78% of the level of transcription in protoscoleces, which resulted in killing 43.6–60.9% of protoscoleces after 10 days of cultivation in vitro. EgHR3 may play an essential role in early adult worm development and in maintaining adult biological processes and may represent a novel drug or vaccine target against echinococcosis.

Résumé

L'échinococcose cystique est une importante zoonose parasitaire causée par le ténia du chien Echinococcus granulosus. Le développement des vers adultes est peu connu au niveau moléculaire. L'analyse de la transcription a montré que le gène de type 3 du récepteur de l'hormone (EgHR3) d'E. granulosus est exprimé dans les protoscolex et les vers adultes, indiquant son rôle dans le développement précoce des adultes. Dans cette étude, nous avons cloné et caractérisé EgHR3 montrant que son ADNc contient un cadre de lecture ouvert (ORF) de 1890 pb codant pour une protéine de 629 acides aminés, qui a un domaine de liaison à l'ADN (DBD) et un domaine de liaison au ligand (LBD). L'immunolocalisation a révélé que la protéine était localisée dans le parenchyme des protoscolex et des vers adultes. L'analyse par PCR en temps réel a montré que EgHR3 est exprimé beaucoup plus chez les adultes que dans d'autres stades de développement (p<0,01) et que son expression était particulièrement élevée au début du développement du ver adulte induit par les acides biliaires. Le siRNA EgHR3 a réduit au silence 69 à 78 % du taux de transcription dans les protoscolex, ce qui a entraîné la destruction de 43,6 à 60,9 % des protoscolex après 10 jours de culture in vitro. EgHR3 joue probablement un rôle essentiel dans le développement précoce des vers adultes et dans le maintien des processus biologiques des adultes et pourrait représenter une nouvelle cible pour des médicaments ou vaccins contre l'échinococcose.