研究人员确定了弓形虫寄生虫入侵必需酶的关键作用

生活作者 / 花爷 / 2025-02-14 09:17
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      来自日内瓦大学和苏黎世大学以及PSI的科学家已经确定了RON13的结构和功能,RON13是弓形虫寄生虫的一种酶,对人类的

  

  

  来自日内瓦大学和苏黎世大学以及PSI的科学家已经确定了RON13的结构和功能,RON13是弓形虫寄生虫的一种酶,对人类的感染机制至关重要。

  刚地弓形虫是引起弓形虫病的寄生虫,能够感染几乎所有类型的细胞。据估计,世界上多达30%的人口是慢性感染,其中绝大多数是无症状的。然而,怀孕期间的感染会导致未出生的孩子出现严重的发育病理。像顶复虫这一大型动物门的其他成员一样,刚地弓形虫是一种专性细胞内寄生虫,为了生存,它必须完全穿透宿主的细胞并劫持它们的功能以达到自己的目的。

  了解寄生虫如何设法进入宿主细胞为开发比现有的更有效的预防和控制策略提供了新的机会。来自日内瓦大学(UNIGE)的一个研究小组与苏黎世大学(UZH)和瑞士维利根的保罗·谢勒研究所(PSI)合作,已经确定了RON13的关键作用,RON13是寄生虫的一种蛋白质,对入侵过程至关重要。这种酶的三维结构和作用位点是非典型的,因此提供了设计特异性抑制剂来阻止感染的可能性。这些研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

  被称为激酶的特定类型的酶是广泛的基本生物过程的关键调节剂。

  因此,确定对病原体生存至关重要的激酶将为开发新疗法铺平道路。

  刚地弓形虫激酶RON13的鉴定,由于其在弓形虫的入侵能力中起着重要作用,迅速成为一个非常有吸引力的研究课题。UZH的Adrian Hehl教授解释说:“为了了解这种酶在细胞和分子水平上控制的生物过程,我们结合了几种最先进的技术。”低温电子显微镜鉴定出了一个额外的模块结构,该结构在之前研究的所有其他激酶中都不存在,但对RON13活性至关重要。膨胀显微镜使用高分辨率图像显示了寄生虫的形态学变化。此外,利用蛋白质组学技术鉴定释放到宿主细胞中促进其入侵的激酶靶点,并通过遗传学研究该激酶缺失对寄生虫生长的影响。

  “这些复杂的分析也要感谢UNIGE医学院提供给研究团队的高精度技术设施,”UNIGE医学院微生物和分子医学系主任Dominique Soldati-Favre说,他指导了这项工作。PSI教授Volodymyr Korkhov强调:“通过汇集我们所有的专业知识,我们能够准确地确定起作用的相互作用,并在原子水平上理解这种激酶的结构。”

  RON13是一种激酶,位于寄生虫的一个独特的隔室中,这是一种含有蛋白质的细胞器,可以注射到宿主体内。没有RON13,宿主细胞感染是不可能的。Dominique Soldati-Favre解释说:“为了证实这些结果,我们用一种不表达RON13的寄生虫感染小鼠:它变得完全无害,以至于小鼠没有表现出任何特定的免疫反应。”

  此外,这些非常特殊的特征使得RON13对一种对大多数激酶有效的抑制剂不敏感。“从治疗的角度来看,这是一个极好的消息,”奥斯卡·瓦达斯说。“这意味着我们可以在不影响人类激酶的情况下非常精确地靶向它,从而限制了治疗的副作用。”此外,虽然本研究的重点是弓形虫,但顶复门的其他病原体具有相同的入侵过程。因此可以想象,一种类似于RON13的激酶在其他寄生虫的感染中起着至关重要的作用,尤其是疟疾的病原体恶性疟原虫。

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