科学家揭示了有助于疟疾寄生虫服用血细胞的机制

有助于疟疾寄生虫接管的机制

使用称为Cryoem的技术,UCLA科学家创建了PTEX粒子的2D图像,然后使用了计算机算法将图像图像与高分辨率3D模型组合,使团队在原子水平处首先看看整个PTEX的整个形状。Chi-min Ho和Dan Weisman / UCLA

来自圣路易斯华州果酱和华盛顿大学的研究人员发现了先前未知的疟原虫蛋白质如何从疟原虫蛋白质 - 导致疟疾 - 被出口到人红细胞,这是对人类生存生存的过程至关重要的过程。发现可以为疟疾的新治疗铺平。

在本研究中,今天发表的本质上,研究人员揭示了出口蛋白质疟原虫的原子结构,或将这些疟疾蛋白转化为红细胞的蛋白质复合物。该研究还提供了通过PTEX移动的蛋白质的第一个直接证据。

“多年来,科学家假设PTEX负责运输这些疟疾蛋白质,”加利福尼亚州的纳米纳米纳米系统研究所的纳米载体电子影像机的电子成像中心主任Z. Hong Zhou。yabo124谁领导了这项研究。“我们从来没有知道它是如何工作的,直到现在。”

疟疾是通过感染蚊虫的叮咬传播给人的传染病。它每年影响超过2亿人,每年造成近5000万人死亡。

当人类被咬伤时,疟原虫寄生虫侵入人红细胞并占据一部分红细胞膜,以构建保护舱,或液泡,周围自身。

“正常的红细胞太简单,不能提供足够的营养素来支持积极种植的寄生虫,”Chi-Min,一名UCLA研究生和第一个研究员的第一作者说。“每个寄生虫基本上都生活在空仓库中,并且必须产生数百名疟疾的效应蛋白质,以将红细胞重新调整到家里。”

PTEX充当看门人;没有它,效应蛋白被捕获在液泡中。Ho和她的同事希望学习Ptex如何将蛋白质传送到红细胞中。

为了了解,华盛顿大学研究人员首先在实验室中生长人类血液中的疟疾寄生虫。在UCLA,HO从寄生虫中提取了PTEX,并在低于零的190度时迅速冻结它们科尔斯群岛。从那里,她使用称为冷冻电子显微镜或低温的方法拍摄了PTEX粒子的图像。在该技术中,科学家使用电子显微镜击中受试者 - 在这种情况下,PTEX颗粒 - 用电子束,并用专用相机捕获所得到的2D图像。

然后使用计算机算法将2D图像组合成高分辨率3D模型,使团队成为原子水平的整个PTEX的整个形状的第一次视图。他们发现PTEX由三种蛋白质组成,它类似于分子机器。

“第一个PTEX蛋白是发动机,使运输能力;它展开了寄生虫蛋白并通过剩余的两种PTEX蛋白来穿越它们,“在联合学习的UCLA David Gefffen医学院的研究科学家Pascal Egea说。“中间蛋白质就像一个适配器,它将发动机连接到最后的蛋白质,其形状像漏斗一样,允许通往红细胞。”

在仔细观察3D模型时,团队令人兴奋的发现。

“当我们收获寄生虫时,它们在他们的生命周期的角度来看,在那里他们正面将效应蛋白与红细胞一起输送到红细胞中,”何说。“我们很高兴地发现陷入困境的蛋白质被困在PTEX内。这为我们提供了直接证明,PTEX直接负责出口效应蛋白。“

随着持续的抗毒性疟疾寄生虫的竞争,科学家希望他们的发现可以帮助推动迫切需要的新药的发展,并阻止它正常运作。

为周,寻找新的疟疾治疗是一个非常个人的使命。

“当我还是个孩子时,我妈妈几乎死于疟疾,”他说。“我们的研究可能导致疟疾的新救生治疗是非常令人满意的。”

该研究的其他作者是华盛顿大学的Josh Beck和Daniel Goldberg,UCLA的Mason Lai和Yanxiang Cui。周和埃格西也也是UCLA分子生物学研究所的成员。yabo124该研究得到了国家卫生大学研究所的支持,Ruth L. Kirschstein国家研究服务奖,国家科学基金会和UCLA的亚历山大和Renéekolin捐赠。

出版物:Chi-min Ho,E Al,“疟疾寄生虫摇岩结构和效应输出机制”自然(2018)

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