新的疟疾研究是消灭这种疾病的下一步
诺丁汉大学的科学家在发现疟疾寄生虫如何能够在蚊子肠道迅速繁殖,并且如何在这个阶段针对它可能阻止疾病传播方面取得了重大突破。
这项由英国莱斯特大学、华威大学、牛津大学、弗朗西斯·克里克研究所、沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学、瑞士日内瓦大学、比利时鲁汇大学、日本北海道大学的科学家们共同合作进行的研究由医学研究委员会资助,由诺丁汉大学生命科学学院的寄生虫细胞生物学教授丽塔·特瓦里领导,可能为帮助消灭该疾病铺平道路。
疟疾仍然是全球最大的致命感染之一,去年近50万人因这种疾病丧生,特别是在撒哈拉以南非洲地区。该疾病是由一种名为疟原虫(Plasmodium)的单细胞寄生虫引起的,这种寄生虫通过雌性按蚊叮咬取血传播于人之间。
在这项新研究中,研究人员想要揭示一种在人类和其他物种中被广泛认识的蛋白质在协调被称为蛋白磷酸酶1(PP1)的其他蛋白质活动方面的作用。
PP1通过被称为有丝分裂和减数分裂的过程来调控细胞如何繁殖。然而,人们对PP1在疟原虫中的作用知之甚少,因此团队研究了PP1在细胞中的位置以及如何阻断其活性会影响疟原虫的生长。
特瓦里教授表示:“我们发现了PP1如何调控雄性生殖细胞在蚊子肠道内的特殊繁殖过程。我们发现这一关键分子仅出现在细胞繁殖中的特定时期和某些染色体的某些部位,这些部位被称为着丝点,这对染色体的分离至关重要。
“我们想要了解疟原虫如何在雄性生殖细胞中迅速繁殖阶段使用这种蛋白质?在这个阶段PP1如何指挥疟原虫的发育?单细胞如何如此迅速地进行DNA复制是丝毫不逊色的,我们需要了解它是如何做到的。这项工作始于当时在诺丁汉大学工作的大卫·古特里博士,他现在在莱斯特大学工作。”
通过在蚊子肠道中特定阶段分析疟原虫,研究团队发现了PP1在雄性生殖细胞中的疟原虫有丝分裂期间的新角色。他们还发现了一种出人意料的潜在角色,即疟原虫如何从圆形细胞(合子)变成香蕉状的、准备好通过蚊子肠道并进行下一阶段发育以进行传播的ookinete。
来自诺丁汉大学生命科学学院的研究领导科学家穆罕默德·泽尚博士表示:“通过遗传操作将PP1从寄生虫中人为地去除,我们发现这显著地影响了雄性生殖细胞的发育,ookinetes看起来非常异常。当我们研究ookinete发育时PP1的位置,我们发现在圆形合子细胞从体内突出开始改变形状,变成香蕉状时,PP1在这一点有很强烈的定位。这很有趣,但我们需要进一步研究以理解如何利用这一知识进行药物发现。”
可以在这里找到该研究的完整副本。