Ученые раскрыли механизм проникновения малярийного паразита в клетки
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Исследователи впервые детально описали молекулярный «якорь», который малярийный паразит использует для вторжения в эритроциты. Они также создали искусственный белок, способный блокировать заражение. Оказалось, что структура паразита сложнее, чем считалось: он активно перестраивает мембрану клетки-хозяина. Об этом сообщает Naked Science.
Каждый год малярией заболевают сотни миллионов человек. Инфекция начинается, когда Plasmodium falciparum проникает в красные кровяные клетки. Ключевую роль играет «якорь», который паразит вонзает в мембрану, а затем, упираясь, затягивает себя внутрь. Долгое время ученые не могли его разглядеть: он существует всего 60–90 секунд и крайне нестабилен.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell, ученые из США обошли это препятствие. Они использовали ингибитор актина, чтобы остановить паразитов на поверхности клеток сразу после формирования соединения. Затем выделили комплекс и сфотографировали его с помощью криоэлектронной микроскопии.
Оказалось, что комплекс состоит из четырех белков: AMA1, RON2, RON4 и RON5. «Корпус» из RON-белков 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 сделать следующий шаг. С помощью программы BindCraft исследователи спроектировали 180 вариантов искусственных белков, которые должны были занять место RON2 в гидрофобном «кармане» AMA1. После отбора они оставили 10 кандидатов, проверили их в бактериях и выбрали наиболее стабильный — A2.
Когда A2 добавили к паразитам, готовящимся к вторжению, он остановил заражение. На уже зараженные клетки белок не действовал — значит, он атакует именно процесс проникновения. Контрольные эксперименты подтвердили, что A2 связывается с AMA1.
Исследователи считают, что это первый шаг к созданию новых лекарств от малярии. Хотя эффективность A2 пока невысока, сам подход открывает перспективы для понимания того, как другие паразиты, например возбудитель токсоплазмоза, проникают в клетки.
