Уникальный белок — уязвимость малярийного паразита

Малярийный паразит критически зависит от уникального белка для заражения новых комаров. Этот белок может стать мишенью для разработки новых лекарств. Его недавно обнаружили исследователи из Медицинского центра Университета Радбауд и их коллеги из Берлинского университета имени Гумбольдта. Результаты опубликованы в Cell Reports 18 апреля.

Ежедневно от малярии умирает более 1000 человек. Болезнь вызывается одноклеточным паразитом (простейшим), переносимым комарами. Противомалярийные усилия сейчас сосредоточены на эффективной диагностике, противомоскитных сетках, инсектицидах и лекарствах. Кроме того, в Медицинском центре Университета Радбауд и других институтах активно разрабатывают вакцину. Эффективная политика за последние десять лет почти вдвое сократила ежегодное число смертей от малярии, но дальнейшее снижение застопорилось, отчасти из-за того, что паразит развивает устойчивость ко всем известным препаратам. Тако Куий из Медицинского центра Университета Радбауд обнаружил в митохондрии малярийного паразита белок, который можно использовать как мишень для такого нового лекарства.

Энергостанции клетки

Почти все клетки организма содержат митохондрии — органеллы, обеспечивающие энергию для клеточных процессов. У одноклеточного малярийного паразита также есть митохондрия, жизненно важная для его выживания. Все митохондрии содержат множество белков, включая белки прохибитины. Но исследователь малярии Куий и его немецкие коллеги обнаружили, что митохондрия паразита, помимо обычных прохибитинов, которые есть и в человеческих клетках, содержит уникальный прохибитин, встречающийся только у этого простейшего и родственных микробов.

Этот белок, по-видимому, имеет решающее значение для выживания паразита. Куий говорит: «Когда мы отключили прохибитин у паразита, мы увидели, что он больше не способен заражать новых комаров. Паразит без прохибитина уже испытывал трудности на печёночной и кровяной стадиях жизненного цикла, но последний удар был нанесён, когда он попытался заразить другого комара — у него это не получилось. Оплодотворение между мужскими и женскими паразитами в средней кишке комара происходило, но вскоре после этого новое поколение погибало, не заразив комара».

Многие функции митохондрий зависят от разности потенциалов на митохондриальной мембране. Этот мембранный потенциал возникает из-за разницы в концентрации положительно и отрицательно заряженных молекул внутри и снаружи митохондрии. «Уникальный белок паразита играет важную роль в поддержании потенциала. В будущих исследованиях мы хотим выяснить точный механизм». Потенциально можно разработать новый препарат, чтобы отключить уникальный белок прохибитин. «Главное преимущество в том, что этого белка нет у людей, поэтому они не пострадают, если его отключить», — объясняет Куий.

Цикл малярии

После укуса заражённого комара малярийный паразит попадает в печень, где размножается. Через пять-семь дней клетки печени разрываются, и паразит заражает красные кровяные клетки. Только тогда у заражённого человека появляются симптомы, такие как лихорадка и гриппоподобные симптомы, или хуже. Некоторые паразиты, циркулирующие в крови, развиваются в половые стадии, которые могут заражать других комаров. Оплодотворение происходит в средней кишке комара. После заражения эти комары передают паразита другому человеку при следующем приёме крови. Таким образом паразит очень эффективно распространяется среди населения; один человек, заражённый малярией, потенциально может заразить более ста других.