Токсоплазмоз — инфекционное заболевание, встречающееся во всем мире, вызываемое одноклеточным паразитом Toxoplasma gondii. У человека инфекция представляет особый риск для беременных женщин, поскольку может привести к врожденным дефектам. Как и близкородственный возбудитель малярии Plasmodium falciparum и другие родственные виды, T. gondii обладает специальными органеллами, так называемыми роптриями и микронемами, для заражения клетки-хозяина.
Команда под руководством профессора Маркуса Мейсснера, заведующего кафедрой экспериментальной паразитологии в LMU, и профессора Джоэла Дакса из Университета Альберты (Канада) теперь исследовала эволюцию этого инфекционного механизма и идентифицировала специфичный для органелл белок, который может стать многообещающей мишенью. для новых терапевтических подходов. Статья опубликована в Cell Reports .
В ходе своей эволюции паразиты не только развили специальные органеллы, такие как раптрии и микронемы, но и весь белковый механизм , необходимый для обеспечения производства и функционирования органелл.
Так называемая гипотеза паралогии органелл (OPH) предполагает, что нынешнее разнообразие клеточных органелл возникло из-за дупликации и последующей диверсификации в течение эволюционного времени определенных генов, которые кодируют идентичность органелл.
«Чтобы создать свои специфические структуры, паразитам пришлось перепрофилировать одни белки и добавить другие», — объясняет паразитолог LMU Елена Хименес-Руис.
Сочетание биоинформатики и лабораторных анализов
Чтобы выяснить, в какой степени и каким образом появилось разнообразие органелл в Apicomplexa — группе организмов, к которой принадлежат T. gondii и P. falciparum, — исследователи объединили комплексный биоинформационный генетический анализ и методы молекулярной клеточной биологии. Таким образом, ученым удалось идентифицировать 18 белков-кандидатов, которые коррелируют с появлением новых органелл и их белковых механизмов у апикомплексов.
«Для одного из этих белков, известного как ArlX3, мы смогли экспериментально продемонстрировать, что он играет ключевую роль в формировании микронем и раптрий у T. gondii», — говорит Хименес-Руис. «Без ArlX3 паразиты больше не могут размножаться».
Поскольку ArlX3 встречается у паразитов, но не в клетках человека, исследователи полагают, что этот белок может представлять собой многообещающую целевую структуру для новых терапевтических возможностей. Более того, их методы потенциально могут быть использованы для идентификации дополнительных специфических подгрупп белков, которые могут дать важную информацию о клеточной биологии паразитов.
