疟疾寄生虫的男性节育

破坏参与RNA分子保存的两个基因会抑制雄性疟疾寄生虫成熟并从人体血液传播到蚊子的能力，从而打断寄生虫生命周期的关键阶段，并切断其中的重要一步。传播疾病。宾夕法尼亚州立大学和南佛罗里达大学的研究人员已经确定了由这些基因编码的蛋白质复合物，这对于负责疟疾的疟原虫寄生虫的雄性形式或配子体的成熟至关重要; 开发用抗疟疾药物靶向这种复合物的方法可能会成为抗击该疾病的新武器。描述该研究的论文发表于2019年1月31日的PLOS Pathogens期刊。

“疟疾仍然是一个令人难以置信的破坏性的全球健康问题，每年造成数十万人死亡，” 宾夕法尼亚州立大学生物化学和分子生物学助理教授兼研究团队负责人斯科特林德纳说。“当蚊子从受感染的个体中摄取血粉并摄取雄性和雌性疟原虫时，就会传播疟疾配子体是寄生虫生命周期的性阶段，然后在蚊子中成熟。配子体在蚊子的肠道中交配，并最终形成子孢子，然后可以传播给其他个体。我们感兴趣的是确定疟疾寄生虫性阶段成熟过程中的重要分子过程，这是传播给蚊子所必需的，因为靶向传播事件已被确定为对抗这种疾病的潜在有效方法。

在人类中，疟疾寄生虫首先在肝脏中停留，在那里它们生长和繁殖，最终在症状出现时侵入红细胞。大多数这些血液阶段寄生虫继续无性繁殖，杀死红细胞并传播给其他人。然而，一些产生雄性和雌性配子体。配子体在血液中开始成熟过程，产生信使RNA(mRNA)分子，这些分子编码其持续成熟所需的蛋白质，但实际上蛋白质不会在配子体传播到蚊子体内。

“血液中未成熟的配子母细胞必须保留并稳定它们在蚊子肠道内完全成熟时才能使用的mRNA，”宾夕法尼亚州立大学博士后研究员，该论文的第一作者Kevin J. Hart说。“我们有兴趣了解其他生物体中已知蛋白质复合物的作用，通过去除mRNA的保护性poly(A)尾部来促进mRNA的降解。”

CAF1 / CCR4 / NOT蛋白质复合物含有两种蛋白质CAF1和CCR4，它们起到“脱腺苷酶”的作用，可以从mRNA中去除poly(A)尾部，降低mRNA的稳定性。当研究人员通过实验破坏疟疾寄生虫中这些蛋白质的基因时，他们预计配子体中mRNA的稳定性会增加; 然而，他们看到了完全相反的情况。

“我们非常惊讶地看到CAF1和CCR4似乎都在配子体中的mRNA保存中发挥作用，”Hart说。“当我们破坏这些蛋白质的功能时，通过完全去除或产生CCR4或CAF1基因的非功能性版本，mRNA水平降低，并且配子体成熟和感染蚊子的能力受到抑制。”

雄性配子体在血液中以同步波形成，并且可以在显微镜下观察它们的成熟。因此，研究人员可以直接观察到形成和发展波的破坏，但他们认为CAF1 / CCR4 / NOT复合物可能参与雄性和雌性配子体的成熟，这可能使这种复合物更有效地对抗疟疾。 。

“如果我们能够开发一种安全的方法，用抗疟疾药物靶向这种复合物，它可能是一种抑制疾病传播的有效新工具，”林德纳说。“它将作为疟疾寄生虫的一种避孕措施，限制寄生虫性阶段在蚊子中繁殖的能力，从而减少疾病的传播。”