Исследователи впервые детально описали молекулярный «якорь», который малярийный паразит использует для проникновения в эритроциты. Они также создали белок, блокирующий заражение. Оказалось, что структура паразита сложнее, чем считалось: он активно перестраивает мембрану клетки-хозяина. Об этом пишет сайт Naked Science. Об этом пишет сайт Мой Альметьевск.
Ежегодно малярией заболевают сотни миллионов человек. Инфекция начинается, когда паразит Plasmodium falciparum проникает внутрь красных кровяных клеток. Ключевую роль в этом процессе играет «якорь», который паразит вонзает в мембрану, а затем, упираясь в него, затягивает себя внутрь. Долгое время ученые не могли изучить этот якорь из-за его нестабильности: он существует всего 60–90 секунд.
В исследовании, опубликованном в Cell, ученые из США обошли это препятствие. С помощью ингибитора актина они остановили паразитов на поверхности клеток сразу после формирования соединения. Затем выделили комплекс из мембраны и сфотографировали его с помощью криоэлектронной микроскопии.
Оказалось, что комплекс состоит из четырех белков: AMA1, RON2, RON4 и RON5. «Корпус» из белков RON находится внутри эритроцита, а AMA1 торчит снаружи, соединяя паразита с мембраной. Внутри клетки RON2, RON4 и RON5 образуют платформу, которая связывается с мембраной и внедряет в нее семь спиралей.
Внутренняя поверхность корпуса покрыта положительно заряженными аминокислотами, которые «прилипают» к отрицательно заряженной мембране. Семь спиралей проникают в липидный слой, нарушая его упаковку. Неструктурированные участки RON2 и RON4 создают дополнительное давление, выгибая мембрану наружу.
Понимание структуры позволило спроектировать 180 вариантов искусственных белков с помощью программы BindCraft. После отбора осталось 10 кандидатов, из которых выбрали наиболее стабильный белок A2. Когда A2 добавили к паразитам, готовящимся к вторжению, он остановил заражение. На уже зараженные клетки белок не действовал, что подтверждает его специфичность.
Авторы считают, что это исследование может стать первым шагом к созданию новых лекарств от малярии. Хотя эффективность A2 пока невысока, сам подход открывает перспективы для понимания проникновения других паразитов, например возбудителя токсоплазмоза.