導(dǎo)致瘧疾的寄生蟲(chóng)沒(méi)有一種，而是兩種專(zhuān)門(mén)的蛋白質(zhì)，可以保護(hù)其信使RNA-編碼蛋白質(zhì)的遺傳物質(zhì) - 直到寄生蟲(chóng)在新的蚊子或人類(lèi)宿主中居住。賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)新研究描述了這兩種蛋白質(zhì)，并揭示了人們可能發(fā)揮的另一個(gè)作用，即促進(jìn)寄生蟲(chóng)，蚊子載體和人類(lèi)宿主之間基于RNA的相互作用。該研究于2018年1月10日發(fā)表在mSphere期刊上。

賓夕法尼亞州立大學(xué)生物化學(xué)和分子生物學(xué)助理教授，該研究的高級(jí)作者斯科特林德納說(shuō)：“了解瘧疾寄生蟲(chóng)及其與宿主的相互作用可能會(huì)提供有助于防止這種常見(jiàn)致命疾病傳播的見(jiàn)解。”“瘧疾寄生蟲(chóng)有一個(gè)復(fù)雜的生命周期，包括蚊子載體，人體肝臟和人體血液中的各個(gè)階段。此外，寄生蟲(chóng)不知道它何時(shí)會(huì)從蚊子傳播到人類(lèi)宿主并返回，所以它總是需要準(zhǔn)備好傳播。它通過(guò)制作和包裝最終需要在其新宿主或新蚊子體內(nèi)制造蛋白質(zhì)的mRNA來(lái)做好準(zhǔn)備。

在這個(gè)稱(chēng)為翻譯抑制的過(guò)程中，特殊蛋白質(zhì)與mRNA結(jié)合并阻止它們被翻譯成蛋白質(zhì)。一種蛋白質(zhì)與mRNA的poly(A)尾部結(jié)合 - 一條重復(fù)的As或腺苷分子串添加到大多數(shù)mRNA鏈的末端。這有助于形成蛋白質(zhì)和RNA的復(fù)合物，其被沉默但在寄生蟲(chóng)被傳遞給宿主后準(zhǔn)備采取行動(dòng)。大多數(shù)單細(xì)胞生物具有一種這種聚(A)結(jié)合蛋白，而多細(xì)胞生物有兩種。在這項(xiàng)研究中，研究人員在單細(xì)胞瘧原蟲(chóng)寄生蟲(chóng)中表征了兩種類(lèi)型的聚(A)結(jié)合蛋白，這兩種蛋白都有助于翻譯調(diào)控。

“我們從我們實(shí)驗(yàn)室以前的工作中得知，瘧原蟲(chóng)有一種聚(A)結(jié)合蛋白，它在細(xì)胞核外發(fā)揮作用，”賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究技術(shù)員，該論文的第一作者Allen Minns說(shuō)。“這種蛋白質(zhì)在mRNA鏈的一端結(jié)合并保護(hù)poly(A)尾巴。在這項(xiàng)研究中，我們使用生物化學(xué)方法進(jìn)一步表征這種蛋白質(zhì)，并發(fā)現(xiàn)它還有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的工作接受mRNAs。它形成鏈RNA的存在，這可能使蛋白質(zhì)的大型組裝快速保護(hù)聚(A)尾的整個(gè)長(zhǎng)度。“

研究人員還鑒定并鑒定了第二種類(lèi)型的poly(A)結(jié)合蛋白，該蛋白在其生命周期的血液階段在寄生蟲(chóng)的細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮作用。在多細(xì)胞生物中，這種第二種poly(A)結(jié)合蛋白通常在mRNA離開(kāi)細(xì)胞核之前進(jìn)行質(zhì)量控制檢查，證實(shí)mRNA構(gòu)建正確。然后，這些質(zhì)量控制蛋白質(zhì)將mRNA鏈傳遞至細(xì)胞核外的其他蛋白質(zhì)，其指導(dǎo)mRNA被翻譯或包裝以供以后通過(guò)翻譯抑制使用。

除了在細(xì)胞內(nèi)部的翻譯調(diào)節(jié)中的重要作用外，研究人員還發(fā)現(xiàn)非核聚(A)結(jié)合蛋白可能在細(xì)胞外發(fā)揮驚人的作用。

“當(dāng)寄生蟲(chóng)在蚊子中采用子孢子的形式時(shí)，我們實(shí)際上并沒(méi)有看到絕大多數(shù)非核聚(A)結(jié)合蛋白在我們預(yù)期的細(xì)胞內(nèi) - 與它相互作用的地方寄生蟲(chóng)產(chǎn)生的mRNA，“林德納說(shuō)。“相反，蛋白質(zhì)會(huì)積聚在子孢子的表面，并在寄生蟲(chóng)移動(dòng)時(shí)脫落。我們不會(huì)在寄生蟲(chóng)的其他生命階段發(fā)現(xiàn)這種情況，現(xiàn)在這是發(fā)現(xiàn)的第三種RNA結(jié)合蛋白。子孢子的表面。寄生蟲(chóng)將這些RNA結(jié)合蛋白放在其表面上是有原因的;新的令人興奮的問(wèn)題就是為什么。“

研究人員推測(cè)，子孢子表面上的poly(A)結(jié)合蛋白允許寄生蟲(chóng)與來(lái)自寄生蟲(chóng)外的來(lái)源的RNA相互作用，從而可以為寄生蟲(chóng)提供通過(guò)其RNA與蚊子或宿主相互作用的機(jī)會(huì)。

“這項(xiàng)研究表明，寄生蟲(chóng)與外界RNA的相互作用可能比我們想象的更為普遍，”林德納說(shuō)。“這種相互作用有可能最終為干預(yù)策略提供新的目標(biāo)，但第一步是理解為什么瘧疾寄生蟲(chóng)在子孢子表面上具有這些聚(A)結(jié)合蛋白。”