Ученые выяснили ключевую роль моторных белков в передаче малярии

Исследователи из Ноттингемского университета совершили крупный прорыв в понимании того, как паразиты малярии делятся и передают заболевание. Это может стать важным шагом в предотвращении одной из самых смертоносных инфекций в мире.

Малярия остается самым смертоносным паразитарным заболеванием в мире: около 241 миллиона случаев и более полумиллиона смертей ежегодно. Ее вызывает одноклеточный паразит Plasmodium, который передается между людьми самками комаров Anopheles.

В новом исследовании, опубликованном в PLOS Biology, ученые раскрыли ключевую роль группы моторных белков — кинезинов — в жизненном цикле паразита.

Исследование под руководством профессора Риты Тевари показало значение кинезинов в основных клеточных процессах, необходимых для развития, размножения и инвазии паразита, особенно в комарах-переносчиках.

Кинезины — это молекулярные моторные белки, которые используют энергию гидролиза аденозинтрифосфата (АТФ) и функционируют в различных клеточных процессах: транспорте, делении клеток, полярности и подвижности.

Исследование показало, что из девяти кинезинов, присутствующих в геноме паразита, восемь необходимы для различных функций — от пролиферации клеток до движения — в организме комара-хозяина, что стало неожиданным открытием.

Ученые изучили локализацию и функцию всех кинезинов в живых клетках паразита на разных стадиях развития, как в комарах-переносчиках, так и в организме хозяина, где паразит вызывает болезнь. Эти белки являются важными потенциальными мишенями для лекарств.

Ключевые выводы:

• Это первое полногеномное исследование кинезинов малярийного паразита, показывающее их роль в формировании "молекулярных путей" для движения, размножения и передачи.
• Множество кинезинов участвуют в эффективном производстве мужских гамет (сперматозоидов) — процессе, который завершается за 10–12 минут после того, как комар поглощает кровь инфицированного хозяина. Удаление генов кинезинов останавливает передачу паразита.
• Один моторный белок, кинезин-13, оказался незаменимым для размножения паразита на всех стадиях жизненного цикла.

Исследование проводилось в сотрудничестве с учеными из Института Фрэнсиса Крика, Биркбек-колледжа, Оксфорд Брукс, Женевского университета и Калифорнийского университета. Работа финансировалась BBSRC, MRC, CRUK, Wellcome Trust, NIH и NIAID.