物理科技生物学-PHYICA

寄板桥春花生虫研究升温

化学 2022-01-19 00:02:12

怀特黑德生物医学研究所的格里塔·弗莱尔 表达基因编码钙指示剂GCaMP的胞内弓形虫寄生虫

寄生虫用A23187治疗,a 23187是一种引起钙流入和刺激寄生虫流出的化合物

学分:怀特黑德生物医学研究所 养蜂人寄生虫每年感染全世界数亿人

疟原虫属中的几种蜂子寄生物引起疟疾,而另一种蜂子寄生物弓形虫(T

弓形虫引起弓形体病,这是一种具有流感样症状的疾病,对免疫系统虚弱的人来说是致命的

尽管有这些影响,这些致病寄生虫的生物学还不是很清楚,感染的治疗选择也是有限的

一种潜在的治疗感染的方法可能是破坏寄生虫钙信号的药物,寄生虫依靠钙信号在宿主细胞间传播

寄生虫需要钙的流入才能从被感染的宿主细胞中爆发出来——这一过程称为流出——并通过宿主的身体侵入其他细胞

在之前的工作中,来自怀特海研究所成员塞巴斯蒂安·卢里多的实验室的研究人员马赛·西迪克测试了一大堆分子,并鉴定出一种叫做增强子1 (ENH1)的物质,这种物质扰乱了寄生虫的钙水平,并阻止了寄生虫的外出,是一种很有前途的抗寄生虫铅

然而,最初的实验并没有决定ENH1的行为

在6月29日发表在《美国化学学会化学生物学》杂志上的一项研究中,露瑞多实验室的研究生爱丽丝·埃尔森和同时也是麻省理工学院生物学助理教授的露瑞多使用了一种叫做热蛋白质组图谱的方法来发现ENH1是如何预防t病毒的

出口的弓形虫寄生虫

他们确定ENH1病毒的主要目标是一种叫做CDPK1的钙依赖分子,寄生虫用它来为外出、在细胞间移动和入侵宿主细胞做准备

ENH1结合CDPK1并阻止其发挥作用

“过去几十年的进步使得发现一种分子的潜在治疗活性变得更加容易,但弄清这种分子如何工作的下一步通常仍然是一项挑战,”Lourido说

“通过应用更新的扩展方法,我们开始对寄生虫的细胞生物学建立更全面的了解

" 理解一种潜在药物的观察效果的生物学是很重要的,因为大多数药物在供人类使用前需要修饰——它们可能需要被制成毒性更低、更有效或更适合人体环境——并且这些种类的修饰只有在分子及其活性被理解之后才能进行

埃尔森决定在寄生虫研究中使用一种相对较新的方法——热蛋白质组图谱,来发现ENH1的靶点——它所结合的分子,从而产生治疗效果

该方法通过绘制寄生虫体内的每种蛋白质在暴露于或不暴露于ENH1的情况下对热量变化的反应来工作

这种方法的一个优点是它是无偏见的,这意味着研究人员不是选择可能的目标进行测试,而是研究尽可能多的分子,这可能导致意想不到的发现

例如,Lourido多年来一直在其他环境下研究CDPK1,根据他的实验室以前对其作用的理解,他不会期望它成为ENH1的主要目标——这样的惊喜可以将研究引向令人兴奋的新方向

虽然CDPK1是ENH1的主要目标,但调查并没有发现让ENH1引起寄生虫钙水平波动的目标

找到这个丢失的目标是实验室的下一个目标之一

“事实上,ENH1影响钙信号的多个方面,这可能是它成为如此有效的抗寄生虫药物的原因,”埃尔森说

“它在几个层面上干扰了寄生虫

" 临床试验研究的翻译还有很长的路要走,但有多项指标表明,这是一个很有前途的研究方向

钙信号不仅是寄生虫生命周期和在宿主体内传播能力的关键,而且寄生虫用来调节钙水平的分子和机制与哺乳动物中发现的非常不同

这意味着破坏寄生虫钙信号的药物不太可能干扰人类患者的钙信号,因此对寄生虫来说可能是致命的,而不会伤害患者的细胞

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