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疟疾严重威胁全球健康，疟原虫的复杂生命周期给防治带来挑战。研究人员针对疟原虫展开 PfFBXO1 蛋白相关研究。结果显示，PfFBXO1 对疟原虫无性分裂和配子体成熟至关重要。该研究为疟疾防治提供潜在靶点，意义重大。
疟疾，这个古老而又致命的疾病，至今仍在全球许多地区肆虐，严重威胁着人类的健康。疟原虫（Plasmodium）作为疟疾的病原体，其独特且复杂的生命周期令人惊叹。疟原虫通过按蚊传播，进入人体后，会在肝脏和红细胞中经历一系列复杂的发育阶段，包括无性细胞分裂（schizogony）和有性配子体形成（gametocytogenesis） 。在这个过程中，疟原虫的细胞骨架起着关键作用，尤其是内膜复合体（inner membrane complex，IMC），它对于维持疟原虫的结构完整性、细胞分裂和子孢子形成至关重要。然而，目前对于参与 IMC 生物发生及其调控的蛋白质，人们的了解还十分有限。
为了深入探究这一领域，来自波士顿儿童医院（Boston Children’s Hospital）、哈佛医学院（Harvard Medical School）等机构的研究人员开展了一项关于 PfFBXO1 蛋白的研究。研究发现，PfFBXO1 对疟原虫的无性分裂和配子体成熟起着至关重要的作用。这一研究成果发表在《Communications Biology》杂志上，为疟疾的防治提供了新的潜在靶点和理论依据。
研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。首先，通过基因编辑技术构建了多种转基因疟原虫株，包括诱导敲除（iKO）株和标记蛋白的转基因株，以便研究 PfFBXO1 的功能和定位。其次，运用免疫荧光测定（IFA）、超微结构扩展显微镜（U-ExM）等成像技术，观察 PfFBXO1 在疟原虫不同发育阶段的定位情况。此外，还利用亲和纯化和接近标记技术（如 TurboID）结合质谱分析，鉴定 PfFBXO1 的相互作用蛋白 。
下面来具体看看研究结果：
- PfFBXO1 在红细胞内阶段的表达和定位：研究人员通过将高亲和力表位标签连接到 PfFBXO1 的 C 末端，利用 IFA 和 U-ExM 技术发现，PfFBXO1 在无性分裂的早期裂殖体阶段，最初出现在每个分裂细胞核的外边缘附近，随着裂殖体的发育，它会形成围绕中心体的半圆形结构，最终扩展成环。在配子体中，PfFBXO1 则定位在 IMC 区域。免疫印迹分析表明，PfFBXO1 在入侵后 34 - 38 小时开始检测到，在 44 - 48 小时达到峰值表达12。
- PfFBXO1 对裂殖生殖和正确分段的重要性：研究人员构建了 PfFBXO1 的诱导敲除株，结果发现，敲除 PfFBXO1 后，疟原虫在单个无性周期内就会停止生长。通过流式细胞术和 DNA 含量分析发现，敲除后的疟原虫在分裂过程中出现异常，无法形成新的环状体，且裂殖体的分段也出现缺陷，导致多核和无核的子孢子形成34。
- PfFBXO1 对 IMC 生物发生和顶端细胞器组织的重要性：对 PfFBXO1 缺陷的疟原虫进行 IFA 和 U-ExM 分析发现，其 IMC 发育受损，血浆膜、泡膜蛋白网络和亚 pellicular 微管（SPMTs）的形成均出现异常，顶端细胞器如棒状体的形态和定位也受到影响。这些结果表明，PfFBXO1 对于 IMC 的生物发生和顶端细胞器的正常组织至关重要45。
- PfFBXO1 对配子体结构完整性和成熟的重要性：利用诱导敲除株研究 PfFBXO1 在配子体发生过程中的作用，发现敲除 PfFBXO1 的配子体在成熟过程中出现显著缺陷，表现为形态异常、IMC 生物发生和 SPMTs 组装受损。通过活细胞显微镜观察和形态学分析进一步证实，PfFBXO1 缺陷的配子体无法正常发育至成熟阶段67。
- PfFBXO1 的蛋白质相互作用体：通过亲和拉下实验和 TurboID 介导的接近标记实验，研究人员鉴定了 PfFBXO1 的相互作用蛋白。在裂殖体和配子体中，均发现 PfSKP1 是 PfFBXO1 的稳定相互作用伙伴，此外还鉴定出许多 IMC 相关蛋白、细胞周期调节蛋白和 DNA 复制相关蛋白等。这些结果表明，PfFBXO1 可能通过与这些蛋白相互作用，参与多种生物学过程89。
- PfFBXO1 的 F-box 结构域对 TgFBXO1 的互补作用：研究人员将 PfFBXO1 的 F-box 结构域与 TgFBXO1 进行互补实验，发现 PfFBXO1 的 C 末端功能保守，但单独的 PfFBXO1 不足以互补 TgFBXO1 的功能，需要与 TgFBXO1 的 N 末端形成嵌合体才能成功互补1011。
综合上述研究，研究人员得出结论，PfFBXO1 在疟原虫的无性和有性发育阶段均起着至关重要的作用。它可能通过介导染色体和核分裂、维持 IMC 的稳定性以及调节蛋白质的泛素化等机制，影响疟原虫的生长和发育。尽管具体的作用机制尚未完全阐明，但这些发现为深入理解疟原虫的生物学特性提供了重要线索，也为开发新的疟疾防治策略提供了潜在的靶点。未来，进一步研究 PfFBXO1 的精确功能和作用机制，有望为疟疾的防治带来新的突破，从而拯救更多受疟疾威胁的生命。
