阴道毛滴虫酸性鞘磷脂酶的理论结构分析揭示底物结合多样性与蛋白质柔性及动态性的关联

这篇研究通过开源AlphaFold3和内部坐标法（Normal Mode Analysis）分析了阴道毛滴虫（T. vaginalis）酸性鞘磷脂酶（aSMase）的结构动态性，揭示了其与底物结合多样性及金属离子（如Co2+抑制）的关联，为靶向寄生虫膜修复机制的抑制剂开发提供了新思路。

　　

Highlight

酸性鞘磷脂酶（aSMase）在真核细胞膜修复中起关键作用，但不同物种间其功能与结构差异显著。本研究聚焦阴道毛滴虫（T. vaginalis）的aSMase，通过开源AlphaFold3建模和内部坐标法（Internal Coordinate）分析，揭示了其底物结合口袋的动态性与金属离子（如Co²⁺）抑制的构效关系，为寄生虫特异性抑制剂设计提供理论依据。

Materials and Methods

阴道毛滴虫培养于TYM培养基，酶活性通过Amplex^TM Red试剂盒检测，结合0-20 mM浓度梯度金属离子（Mg²⁺/Co²⁺）分析。蛋白质序列来自UniProt 2025_01版，结构预测采用AlphaFold3，动态性通过内部坐标法模拟10分钟构象变化。

aSMases are not homologous

尽管阴道毛滴虫与溶组织内阿米巴（E. histolytica）的aSMase序列同源性低，但结构保守性分析显示其催化核心相似。值得注意的是，TvaSMase6（TVAG_222460）因无法与鞘磷脂结合，可能仅具调控功能而非催化活性。

Discussion

计算模拟表明，aSMase的柔性（如TvaSMase3的高变形性）与金属离子抑制相关，而C端区域动态性可能影响底物结合。这种物种特异性差异为开发靶向寄生虫膜修复的抑制剂（如结合Co²⁺敏感位点的小分子）提供了新策略。

Conclusion

本研究首次系统比较了阴道毛滴虫与溶组织内阿米巴aSMase的结构动态性，揭示了其功能分化的结构基础，为抗寄生虫药物研发开辟了“靶向蛋白质物理性质”的新途径。