研究发现疟原虫的入侵机制

        据EurekAlert网7月28日消息，美国冷泉港实验室研究人员确定促使疟原虫入侵红血球的蛋白质分子构造，揭开了合理化抗疟药物设计和疫苗开发的新篇章。

        全球每年临床疟疾临床患病数目约为4亿例，死亡的案例为200万，其中超过80%的死亡人员为儿童。疟疾是通过蚊子叮咬进行传播的，将寄居在蚊子体内的恶性疟原虫释放到被咬者的血液中。经过最初的感染阶段后，人体会产生很多裂殖子(merozoites)，随后入侵红血球引起临床症状甚至死亡。

        疟原虫入侵红血球的一个主要途径就是，位于裂殖子EBA-175表面的一个蛋白质与载糖蛋白A表面的受体蛋白质相结合。如果裂殖子从肝细胞释放到血液后无法及时入侵红血球的话，裂殖子就会死亡。因此，研究EBA-175与载糖蛋白A的结合可有效推动疟疾治疗的发展。

        EBA-175与载糖蛋白A相结合的分子结构基础可以为预防和治疗疟疾提供宝贵信息，因此研究人员使用X射线结晶法来确定EBA-175蛋白质中一个关键部分的原子结构，称为“RII  domain”。

        研究结果显示，RII的两个分子以类似于“握手”的形式呈现，而且该RII“二聚物”的整个形状就好像一个有着两个洞的炸面包圈。

        随后，为了精确地确认与载糖蛋白A相结合的RII表面结构，研究人员将RII与多糖分子进行结晶来确定RII的原子结构。他们发现，载糖蛋白A受体上的多糖分子是RII与载糖蛋白A相结合时所不可缺少的，也是疟原虫入侵红血球所必需的。

        研究显示，每一个RII二聚物与六个多糖分子相结合，而且这些多糖分子被夹在两个RII分子中间。这就表明RII的“握手”形式可以促使疟原虫蛋白质更容易附着在红血球的载糖蛋白A受体上。因此，如果利用药物或疫苗阻止RII的这种交叉作用的话，也就可以有效阻止载糖蛋白A受体与疟原虫蛋白质的结合，从而阻止了疟疾感染。

        为了测试这一研究结果，研究人员制成了一种改良过的RII蛋白质，预计能够阻止RII形成握手形状或与多糖结合。结果是：所有这些改良过的RII蛋白质都无法与红血球相结合，这也就验证了利用药物或疫苗阻止RII交叉作用、多糖结合可以有效治疗疟疾的推理。

        美国冷泉港实验室结构生物学家Leemor  Joshua-Tor作为该项研究的负责人说：“目前，我们已经可以准确地确定疟原虫蛋白质中真正起作用的那一部分，这样研究人员就可以设计专门药物。EBA-175蛋白质和其他相关物质在疟原虫中是唯一的，因此该类药物或疫苗可以发挥最佳作用。”



            英文原文链接参见：http://www.eurekalert.org/pub_releases/2005-07/cshl-mmr072505.php (责任编辑：泉水)

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