Nature:科學家成功捕獲惡性瘧原蟲感染紅細胞的關鍵複合體結構 有...

2020-11-23 騰訊網

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　　近日，一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自霍華德休斯敦醫學院的科學家們通過研究成功觀察到惡性瘧原蟲進入並感染人類紅細胞所使用的特殊關鍵分子的清晰結構，相關研究結果或能幫助研究人員設計新型疫苗來抵禦流行性瘧原蟲的感染。本文研究具有重大意義，因為瘧原蟲每年在全球會引發50多萬人死亡，而且目前並沒有有效的疫苗來抵禦瘧疾的感染。

　　圖片來源：Wikipedia

　　感染的關鍵

　　利用獲得諾貝爾獎的低溫電子顯微鏡技術，科學家們首次獲得了寄生蟲誘發感染的關鍵部位的三維結構，這種關鍵部位是由瘧原蟲三種特殊蛋白質組成的複合體，即Rh5， CyRPA和Ripr三種蛋白，其能互相協作來解開並進入機體的紅細胞。研究者表示，這種複合體對於瘧原蟲進入細胞並誘發感染非常重要，基於獲得的最新研究信息，研究人員或許就能以一種更好的方法來靶向作用瘧原蟲的感染，因為如今他們已經闡明了瘧原蟲感染紅細胞的分子機制。

　　以較高地清晰度捕獲這種關鍵蛋白複合體的第一張圖像對於瘧疾研究領域或許具有裡程碑的意義，瘧原蟲進入紅細胞後就能夠加速生長、複製並且擴散，從而驅動感染者出現多種疾病症狀，比如發燒、惡寒、乏力、腹瀉和嘔吐反應等，理解瘧原蟲進入紅細胞的分子機制或能幫助研究人員開發新方法來阻斷瘧原蟲感染人類機體以及其引發疾病和傳播的周期。

　　首次觀察到的結果

　　這項研究中，研究人員通過對樣本中的瘧原蟲DNA進行遺傳工程化修飾，並提取Rh5和CyRPA兩種蛋白質，同時結合生物技術公司ExpreS2ion所開發的第三種蛋白質Ripr進行聯合研究；研究者Wong說道，利用冷凍電子顯微鏡技術我們就能夠觀察到Rh5/CyRPA/Ripr三種蛋白複合體的3-D圖像信息，同時我們還能從不同的角度來獲得多種複合體成像結構。

　　在高性能計算技術的幫助下，研究人員還能將上述圖像信息組合起來，首次揭示了一種高解析度的Rh5/CyRPA/Ripr複合體3-D成像信息，相關信息對於瘧原蟲引發感染至關重要。

　　為開發新型疫苗提供新的思路

　　研究者Cowman教授說道，這種蛋白複合體的結構或能為研究人員提供關鍵的信息，幫助設計抵禦惡性瘧原蟲感染的新型疫苗；目前我們正在利用相關信息來設計疫苗，從而給予機體免疫系統精準的指令來阻斷瘧原蟲的感染。

　　如果能夠有效阻斷瘧原蟲中蛋白複合體的產生，惡性瘧原蟲或許就無法有效對機體紅細胞進行感染了。本文研究結果對於後期科學家們設計並開發多種抵禦惡性瘧原蟲感染的新型療法或能提供新的思路和希望。

　　參考資料：

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