两篇Nature：让细胞“劫持者”作茧自缚

疟原虫需要劫持红细胞以获得营养并排出废物。为此，它们启动了一系列程序最终将红细胞转变为自己的安乐窝。华盛顿大学的一项新研究表明，负责上述任务的蛋白必须跨越小隔间上的一个孔道才能进入红细胞。科学家们在体外培养的细胞中阻断了这一过程，结果使疟原虫停止生长并死亡。相关论文于七月十六日发表在Nature杂志上。

　　

生物通报道：疟原虫入侵红细胞之后，会利用宿主细胞的膜为自己建立一个保护性隔间。这种寄生虫需要劫持红细胞以获得营养并排出废物。为此，它们启动了一系列程序最终将红细胞转变为自己的安乐窝。

华盛顿大学的一项新研究表明，负责上述任务的蛋白必须跨越小隔间上的一个孔道才能进入红细胞。科学家们在体外培养的细胞中阻断了这一过程，结果使疟原虫停止生长并死亡。相关论文于七月十六日发表在Nature杂志上。

“疟原虫分泌数百种蛋白来夺取红细胞的控制权，”文章的第一作者Josh R. Beck博士说。“而我们找到了这一过程的瓶颈。”

Burnet研究所和Deakin大学的研究团队也在本期Nature杂志上发表文章，向人们展现了这种孔道对疟原虫生存的重要性。他们相信阻塞这种孔道能够将疟原虫封印起来，使其无法窃取红细胞的资源也无法排出废物，最终导致寄生虫死亡。

疟原虫Plasmodium falciparum是世界上最致命的病原体之一。疟疾主要通过蚊虫叮咬传播，在非洲最为常见。据WHO统计，2012年全世界大约有两亿零七百万人患上疟疾，其中627,000人因此而死亡。近年来，疟原虫正在逐渐发展出对治疗药物的抗性，研究者们正在努力寻找新的药物靶标。

华盛顿大学的Daniel Goldberg教授致力于研究疟原虫对红细胞的影响。在这项研究中Beck、Goldberg等人针对热休克蛋白101（HSP101）进行了研究。这类蛋白在细胞过热或受到压力时激活，具有多种重要的功能，包括引导其他蛋白的折叠和展开。

此前有研究显示，HSP101可能参与了蛋白分泌。于是研究人员在体外培养的细胞中失活HSP101，希望阻止一些疟原虫蛋白的分泌。但令人惊奇的是，疟原虫的所有蛋白分泌都被停止。（延伸阅读：Cell：“致命”的细胞通讯）

“这是一个潜力巨大的药物靶标，”Goldberg说。“我们计划近期开始筛选能够阻断HSP101的化合物。”

科学家们认为，HSP101可能是负责准备需要分泌的疟原虫蛋白，帮助它们通过孔道进入红细胞。这样的准备工作可能涉及将蛋白展开为线性状态，让它们能够更容易的穿过狭窄孔道。HSP101也可能帮助把这些蛋白推过孔道。

在Burnet研究所的那项研究中，研究人员也采取了类似的方式，通过失活涉及蛋白跨膜的蛋白中和了疟原虫。

“这说明，在这一关键过程中有许多组分可以作为药物靶标，” Goldberg说。“疟原虫参与蛋白分泌的因子大多与人类蛋白完全不同，我们可以想办法令其失活，同时不影响人类的重要蛋白。”

 

生物通编辑：叶予

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PTEX is an essential nexus for protein export in malaria parasites