弓形虫病研究人员鉴定出与感染机制一起进化的蛋白质

弓形虫病是一种世界范围内发现的传染病，由单细胞寄生虫弓形虫引起。在人类中，感染对孕妇构成特别的风险，因为它可能导致出生缺陷。与密切相关的疟疾病原体——恶性疟原虫和其他相关物种一样，弓形虫拥有特殊的细胞器，即所谓的棒状体和微线体，用于感染宿主细胞。

由慕尼黑大学实验寄生虫学系主任MarkusMeissner教授和加拿大阿尔伯塔大学JoelDacks教授领导的团队现已研究了这种感染机制的进化，并确定了一种细胞器特异性蛋白质，它可能成为一个有希望的目标寻找新的治疗方法。该论文发表在《CellReports》上。

在进化过程中，寄生虫不仅发育出特殊的细胞器，例如棒状体和微线体，而且还发育出确保细胞器的产生和功能所需的所有蛋白质机制。

所谓的细胞器平行假说(OPH)提出，当前细胞器的多样性是由于编码细胞器身份的某些基因在进化过程中的复制和随后的多样化而产生的。

“为了创造出特定的结构，寄生虫必须重新利用一些蛋白质并添加其他蛋白质，”慕尼黑大学寄生虫学家埃琳娜·希门尼斯-鲁伊斯解释道。

生物信息学和实验室分析的结合

为了研究顶端复合体(弓形虫和恶性疟原虫所属的生物体群)中细胞器多样性的程度和方式，研究人员结合了全面的生物信息遗传分析和分子细胞生物学方法。通过这种方式，科学家们能够鉴定出18种候选蛋白质，这些蛋白质与顶复体中新细胞器及其蛋白质机制的出现相关。

Jimenez-Ruiz说：“对于其中一种名为ArlX3的蛋白质，我们能够通过实验证明它在弓形虫微线体和菱形体的形成中发挥着关键作用。”“没有ArlX3，寄生虫就无法再繁殖。”

由于ArlX3存在于寄生虫中而不是人类细胞中，因此研究人员认为该蛋白质可能代表新治疗选择的有希望的靶结构。此外，他们的方法有可能用于识别更多特定的蛋白质亚群，从而对寄生虫的细胞生物学产生重要的见解。