结构生物学新进展，寄生虫蛋白抗酶消化的新机制

　　

研究者最近发现一种肠道寄生虫能够在胃中存活而不会被降解的结构秘密。这种蛋白能够以一种从未发现的方式，抵抗胃中的一种关键酶——胃蛋白酶的作用。在八月的Nature Structural Biology上发表的研究成果，将可能帮助从疟疾到艾滋病的大量传染病药物的设计。

天冬氨酸蛋白酶是人体消化蛋白质的一个蛋白家族，胃蛋白酶是其中帮助消化食物的一种。HIV的蛋白酶也是该家族的一个有名的例子，可以帮助病毒将长多肽切成功能性的蛋白。它已经成为许多成功艾滋病药物的作用目标。天冬氨酸蛋白酶也被寄生虫利用来完成各种任务，引起疟疾，非洲河盲症和象皮病。科学家们通常设计一些类似于酶天然底物，但不能被切割的分子以阻断这些蛋白酶的作用。但由于自然界存在其自身的阻断蛋白酶的方法，这可能不是唯一的可能方法。例如，一个名为IA-3的酵母抑制子是第一个结构被确定的天冬氨酸蛋白酶的抑制子。它结合到蛋白酶的螺旋结构上，使酶不能进行切割。

为了寻找自然界存在的其它抑制方式，一个由Alberta大学的结构生物学家Michael James领导的研究小组以一种感染猪的蠕虫Ascaris suum作为研究对象进行研究。Ascaris suum的一个“近亲”目前感染了大于100万的人群。Ascaris有一种称为PI-3的蛋白酶抑制蛋白，用来防止自身在猪胃中被消化。使用X-光晶体衍射分析，研究者发现PI-3阻断胃蛋白酶的活性位点，防止其打开并锁定蛋白。这一机制与IA-3的抗胃蛋白酶的机制完全不同。

据Wales的Cardiff生命科学院的生化学家Colin说，目前还不知道这一发现是否有助于对抗Ascaris的感染。这种蠕虫也许可以在其蛋白酶抑制子被“袭击”的情况下存活下来。这项研究的真正意义在于它指出了药物设计的新路。