科学家们关闭了一种独特的信号蛋白,以阻止疟疾寄生虫的繁殖。他们制造出一种缺乏古老细菌Shewanella(类似磷酸酶蛋白,被成为SHLP1)的突变体。这种突变体无法完成一个完整的生命周期,并在蚊子的生长过程中被终止。这一发现将有助于新药物的研发,并终止这一致命疾病的传播。
SHLP1是疟疾寄生虫细胞发育的关键。它存在于其生命周期的每个阶段。这是英国诺丁汉大学的专家们首次对它们的生物学功能进行分析。
Rita Tewari博士和她在诺丁汉大学生物遗传学和基因组学中心的团队共花了三年时间研究磷酸酶蛋白在疟疾寄生虫生命周期中的积累。他们最新的研究成果于2013年2月21日在《细胞研究》(Cell Reports)期刊上发表。
Tewari博士说:“SHLP1不存在于人类。它可作为控制疟疾传播的一个重要打击目标。防止蚊子之间的疟疾传播是阻止破坏性疟疾跨散的至关重要的步骤。SHLP1可以帮助我们实现这一目标。
虽然人类在减少疟疾造成的死亡人数上获得了很大的进步,世界上一半的人口仍然有患此疾病的风险。2010年发生非洲的疟疾死亡人数中90%为5岁以下的儿童。
Tewari博士的最新研究主要集中在只存在于细菌,真菌,原生生物(早期植物,动物和真菌的有机体)和植物的古老细菌Shewanella,类似磷酸酶蛋白(SHLP1)上。
英国医学研究理事会和威康信托基金会资助的这个研究发现了SHLP1在疟疾寄生虫生命周期的重要阶段的作用。这种寄生虫通过蚊虫叮咬在人类和蚊子之间传播疾病。消除这种酶可以有效阻止侵入蚊子肠道结构, 从而有效地阻止疾病通过蚊子传播给另一个受害者。
这项研究汇集了来自伦敦帝国理工学院,牛津大学,MRC国家医学研究和爱丁堡大学的专家。
Tewari博士和其团队在预防导致每年1.2万人丧生的传染病方面的工作正变得越来越重要。2009年,Tewari博士获得医学研究理事会新研究者奖以及50万英镑奖金,用作研究磷酸酶蛋白在疟疾寄生虫生长过程中的作用。目前,她作为医学研究理事会项目一名研究员开发治疗疟疾的药物。Tewari博士刚刚获得了另一项60万英镑的资助用于研究疟疾寄生虫细胞分裂的调控。(生物谷Bioon.com)
doi:10.1016/j.celrep.2013.01.032
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An Ancient Protein Phosphatase, SHLP1, Is Critical to Microneme Development in Plasmodium Ookinetes and Parasite Transmission
Eva-Maria Patzewitz, David S. Guttery, Benoit Poulin, Chandra Ramakrishnan, David J.P. Ferguson, Richard J. Wall1, Declan Brady1, Anthony A. Holder, Balázs Szoor, Rita Tewari.
Signaling pathways controlled by reversible protein phosphorylation (catalyzed by kinases and phosphatases) in the malaria parasite Plasmodium are of great interest, for both increased understanding of parasite biology and identification of novel drug targets. Here, we report a functional analysis in Plasmodium of an ancient bacterial Shewanella-like protein phosphatase (SHLP1) found only in bacteria, fungi, protists, and plants. SHLP1 is abundant in asexual blood stages and expressed at all stages of the parasite life cycle. shlp1 deletion results in a reduction in ookinete (zygote) development, microneme formation, and complete ablation of oocyst formation, thereby blocking parasite transmission. This defect is carried by the female gamete and can be rescued by direct injection of mutant ookinetes into the mosquito hemocoel, where oocysts develop. This study emphasizes the varied functions of SHLP1 in Plasmodium ookinete biology and suggests that it could be a novel drug target for blocking parasite transmission.