Выживаемость малярийного паразита зависит от двух белков
Малярия, переносимая комарами, унесла более 620 000 жизней по всему миру в 2020 году. Один из способов борьбы с этой болезнью — поставить под угрозу выживаемость паразита Plasmodium falciparum.
Команда под руководством эксперта по инфекционным заболеваниям из Калифорнийского университета в Риверсайде идентифицировала два белка, ключевых для выживания P. falciparum. Это открытие, о котором сообщается в Nature Communications, предполагает, что эти белки — RAP01 и RAP21 — могут стать мишенями для новых противомалярийных стратегий.
«Понимание точной функции этой пары белков может привести к открытию новых терапевтических стратегий для борьбы с малярией», — говорит профессор Карин Ле Рош, руководившая исследованием. — «С помощью передовой технологии редактирования генома мы смогли показать, что эти два белка тесно связаны с митохондриями P. falciparum, энергетическими станциями клетки. Без этих белков митохондрии не могут обеспечить функцию паразита, и он погибает».
Эта пара белков принадлежит к семейству RAP (RNA-binding domain abundant in Apicomplexans), которое идентифицировано у нескольких организмов. Их основная биологическая функция оставалась неизвестной, и они плохо охарактеризованы, несмотря на потенциал в качестве терапевтических мишеней.
Ле Рош пояснила, что в человеческих клетках очень мало белков RAP. Однако у аптикомплексных паразитов, таких как P. falciparum и вызывающий токсоплазмоз Toxoplasma gondii, этих белков много. Кроме того, митохондрии у этих паразитов сильно отличаются от человеческих. Например, в их митохондриях много фрагментированных рибосомальных РНК, в то время как в человеческих митохондриях они длинные и не фрагментированы.
«RAP01 и RAP21 могут играть ключевую роль в объединении всех фрагментированных рибосомальных РНК», — сказала Ле Рош. — «Эти РНК необходимы для трансляции белков в митохондриях. Если можно будет создать препараты, подавляющие RAP01 и RAP21, весь этот процесс прервется, что приведет к гибели паразита. Такие препараты вряд ли повлияют на человеческие митохондрии, поскольку они сильно отличаются от митохондрий аптикомплексных паразитов».
Согласно Ле Рош, RAP01 и RAP21 обнаруживаются и экспрессируются на высоком уровне на каждой стадии жизненного цикла паразита. Её команда использовала инструмент редактирования генома CRISPR-Cas9, чтобы «выключить» эти белки. Последовавшая гибель паразита показала, что белки необходимы для его выживания.
Исследование опубликовано под названием «Functional genomics of RAP proteins and their role in mitoribosome regulation in Plasmodium falciparum».