保罗谢勒研究所PSI的研究人员已经确定了一种化合物，它可能适合作为一种活性剂来对抗几种不同的单细胞寄生虫。其中包括导致疟疾和弓形虫病的病原体。这种有希望的物质的攻击点是蛋白质微管蛋白:它帮助细胞分裂，因此对寄生虫的繁殖是必不可少的。这项研究今天发表在EMBO分子医学杂志上。

这种方法背后的想法来自于肿瘤研究:阻断癌细胞中的蛋白质微管蛋白会阻止细胞成功分裂，从而也会阻止细胞增殖。长期以来，医生们一直将这一原则成功地应用于化疗和给病人使用微管蛋白抑制物质。

PSI研究人员、生物分子研究实验室的Natacha Olieric和Ashwani Sharma现在已经将这一概念扩展到单细胞寄生虫，包括导致疟疾的病原体(疟原虫)和弓形虫病(刚地弓形虫)。它们的细胞也需要微管蛋白来进行细胞分裂。研究人员阿什瓦尼·夏尔马(Ashwani Sharma)说:“如果这种蛋白质不再以它应该的方式工作，它就会狠狠地打击寄生虫。”这使得微管蛋白成为药物的一个很好的攻击点。这种蛋白质在肿瘤研究中已经被发现很长时间了，但直到现在它在寄生虫学中还没有得到太多关注。”

引起疟疾和弓形虫病的病原体被计数在一组单细胞真核寄生虫的顶点丛中。它们的细胞拥有一个真正的细胞核，并经历有性生殖和无性生殖两个阶段。蜂群用人类或动物作为寄主或中间寄主。每年，数以百万计的人受到他们所引起的传染病的折磨。

寻找攻击点

所有的真核生物，从变形虫到人类，都能产生微管蛋白。它以长丝的形式跨越细胞，就像脚手架一样。由此，在细胞分裂过程中形成了所谓的纺锤体，它将染色体分开，并将它们分配给两个子细胞。

从一个生物体到另一个生物体，蛋白质只有几个地方不同，但这些差异可能是重要的。为了让科学家们找到针对真核单细胞寄生虫的蛋白质的活性物质，从而阻断这种蛋白质，必须知道这种蛋白质的精确结构。

所以PSI的研究人员从嗜热四膜虫纤毛虫的细胞中分离出微管蛋白。科学家娜塔莎·奥利里克解释说:“它的蛋白质几乎与apiccomplexa中的蛋白质相同。”“这让我们不必在实验室里研究疟疾病原体。”

利用瑞士光源SLS和电子显微镜，研究人员破译了蛋白质的分子结构。然后他们寻找一种能够抑制这种蛋白质的化合物。物质数据库提供了五种潜在的活性物质，在实验室中，一种化合物被证明是有效的。研究人员将其命名为“寓言”。“它阻止微管蛋白形成长而稳定的蛋白丝。因此，它也阻止了成功的细胞分裂，”奥利里克说。Parabulin正好在类似于抗癌药物与人类微管蛋白对接的地方阻断这种蛋白质。

未来医学的希望

PSI在美国加州大学欧文分校的合作伙伴在人类细胞中测试了这种化合物对刚地弓形虫的作用。事实上，寄生虫几乎不能再繁殖了。相比之下，抛物线蛋白对人体细胞几乎没有影响。Sharma解释说:“这是一个好迹象:这种物质显然只对寄生虫的微管蛋白起作用——这是能够将其用作抗传染病药物的基本要求。”

假设抛物线蛋白不仅对刚地弓形虫有效，而且对包括疟疾病原体在内的顶点丛的所有代表都有效。PSI现在已经申请了一项专利，并计划继续在实验室对parabulin进行测试，目的是在制药行业的帮助下将其开发成一种药物。

这项研究今天发表在EMBO分子医学杂志上。

文字:Paul Scherrer研究所/Brigitte Osterath

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