Phospholipid synthesis is crucial for membrane proliferation in malaria parasites during the entire cycle in the host cell. The major phospholipid of parasite membranes, phosphatidylcholine (PC), is mainly synthesized through the Kennedy pathway. The phosphocholine required for this synthetic pathway is generated by phosphorylation of choline derived from the catabolism of the lyso-phosphatidylcholine (LPC) scavenged from the host milieu. Here we have characterized a Plasmodium falciparum lysophospholipase (PfLPL20) which showed enzymatic activity on LPC substrate to generate choline. Using GFP- targeting approach, PfLPL20 was localized in vesicular structures associated with the neutral lipid storage bodies present juxtaposed to the food-vacuole. The C-terminal tagged glmS mediated inducible knock-down of PfLPL20 caused transient hindrance in the parasite development, however, the parasites were able to multiply efficiently, suggesting that PfLPL20 is not essential for the parasite. However, in PfLPL20 depleted parasites, transcript levels of enzyme of SDPM pathway (Serine Decarboxylase-Phosphoethanolamine Methyltransferase) were altered along with up-regulation of phosphocholine and SAM levels; these results show up-regulation of alternate pathway to generate the phosphocholine required for PC synthesis through the Kennedy pathway. Our study highlights the presence of alternate pathways for lipid homeostasis/membrane-biogenesis in the parasite; these data could be useful to design future therapeutic approaches targeting phospholipid metabolism in the parasite.

中文翻译：

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GlmS 介导的磷脂酶敲低加速了替代途径，以产生恶性疟原虫合成磷脂酰胆碱所需的磷酸胆碱

在宿主细胞的整个周期中，磷脂合成对于疟原虫的膜增殖至关重要。寄生虫膜的主要磷脂磷脂酰胆碱 (PC) 主要通过肯尼迪途径合成。该合成途径所需的磷酸胆碱是通过胆碱磷酸化产生的，胆碱来源于从宿主环境中清除的溶血磷脂酰胆碱 (LPC) 的分解代谢。在这里，我们对恶性疟原虫溶血磷脂酶 (PfLPL20) 进行了表征，该酶在 LPC 底物上显示出酶活性以生成胆碱。使用 GFP 靶向方法，PfLPL20 位于与与食物液泡并列的中性脂质储存体相关的囊泡结构中。C 端标记的 glmS 介导的 PfLPL20 诱导型敲低导致寄生虫发育的短暂障碍，然而，寄生虫能够有效繁殖，表明 PfLPL20 对寄生虫不是必需的。然而，在 PfLPL20 耗尽的寄生虫中，SDPM 途径的酶（丝氨酸脱羧酶-磷酸乙醇胺甲基转移酶）的转录水平随着磷酸胆碱和 SAM 水平的上调而改变；这些结果显示了通过肯尼迪途径产生 PC 合成所需的磷酸胆碱的替代途径的上调。我们的研究强调了寄生虫中脂质稳态/膜生物发生的替代途径的存在；这些数据可用于设计针对寄生虫中磷脂代谢的未来治疗方法。然而，寄生虫能够有效繁殖，表明 PfLPL20 对寄生虫不是必需的。然而，在 PfLPL20 耗尽的寄生虫中，SDPM 途径的酶（丝氨酸脱羧酶-磷酸乙醇胺甲基转移酶）的转录水平随着磷酸胆碱和 SAM 水平的上调而改变；这些结果显示了通过肯尼迪途径产生 PC 合成所需的磷酸胆碱的替代途径的上调。我们的研究强调了寄生虫中脂质稳态/膜生物发生的替代途径的存在；这些数据可用于设计针对寄生虫中磷脂代谢的未来治疗方法。然而，寄生虫能够有效繁殖，这表明 PfLPL20 对寄生虫不是必需的。然而，在 PfLPL20 耗尽的寄生虫中，SDPM 途径的酶（丝氨酸脱羧酶-磷酸乙醇胺甲基转移酶）的转录水平随着磷酸胆碱和 SAM 水平的上调而改变；这些结果显示了通过肯尼迪途径产生 PC 合成所需的磷酸胆碱的替代途径的上调。我们的研究强调了寄生虫中脂质稳态/膜生物发生的替代途径的存在；这些数据可用于设计针对寄生虫中磷脂代谢的未来治疗方法。SDPM途径的酶（丝氨酸脱羧酶-磷酸乙醇胺甲基转移酶）的转录水平随着磷酸胆碱和SAM水平的上调而改变；这些结果显示了通过肯尼迪途径产生 PC 合成所需的磷酸胆碱的替代途径的上调。我们的研究强调了寄生虫中脂质稳态/膜生物发生的替代途径的存在；这些数据可用于设计针对寄生虫中磷脂代谢的未来治疗方法。SDPM途径的酶（丝氨酸脱羧酶-磷酸乙醇胺甲基转移酶）的转录水平随着磷酸胆碱和SAM水平的上调而改变；这些结果显示了通过肯尼迪途径产生 PC 合成所需的磷酸胆碱的替代途径的上调。我们的研究强调了寄生虫中脂质稳态/膜生物发生的替代途径的存在；这些数据可用于设计针对寄生虫中磷脂代谢的未来治疗方法。这些结果显示了通过肯尼迪途径产生 PC 合成所需的磷酸胆碱的替代途径的上调。我们的研究强调了寄生虫中脂质稳态/膜生物发生的替代途径的存在；这些数据可用于设计针对寄生虫中磷脂代谢的未来治疗方法。这些结果显示了通过肯尼迪途径产生 PC 合成所需的磷酸胆碱的替代途径的上调。我们的研究强调了寄生虫中脂质稳态/膜生物发生的替代途径的存在；这些数据可用于设计针对寄生虫中磷脂代谢的未来治疗方法。