Ученые, которые ищут новые лекарственные препараты и вакцины, чтобы остановить передачу одной из самых смертоносных болезней в мире, считают, что они ближе, чем когда-либо, к нарушению жизненного цикла этого высокоэффективного паразита.Д-р Рита Тевари из Школы естественных наук при Ноттингемском университете завершила то, что она описывает как «титаническое исследование» роли 30 протеинфосфатаз и 72 киназ — ферментов, которые действуют как переключатели «инь и янь». для белков — поскольку малярийный паразит развивается в организме, а затем в кишечнике комара.Исследование, опубликованное в академическом журнале Cell Host and Microbe, описывает только что завершенную работу по изучению роли протеинфосфатаз.Д-р Тевари сказал: «Это последнее исследование определяет, как протеинфосфатазы регулируют развитие и дифференциацию паразитов.
Наше исследование обеспечивает систематический функциональный анализ всех 30 фосфатаз в Plasmodium berghei — паразите, вызывающем малярию у грызунов. Эти ферменты работают в тандеме с протеинкиназы, идентифицированные той же командой в дополнительном исследовании, проведенном в 2010 году. Если мы сможем выяснить, какие белки необходимы этим паразитам для развития и деления, возможно, мы сможем нацелить эти белки и остановить их с помощью лекарств или вакцин ».Новое исследование доктора Тевари было проведено в сотрудничестве с Национальным институтом медицинских исследований Совета по медицинским исследованиям (MRC-NIMR) в Лондоне, вместе с коллегами из Оксфордского университета, Имперского колледжа в Лондоне и Университета науки и технологий короля Абдаллы в Саудовской Аравии.
Доктор Тони Холдер, глава отдела паразитологии MRC-NIMR, сказал: «Ингибиторы протеинкиназ уже используются для лечения других заболеваний, и растет интерес к разработке ингибиторов фосфатазы в качестве лекарств.
Выявление ключевых киназ и фосфатаз у паразита жизненный цикл определит цели для разработки лекарств для лечения малярии человека и предотвращения ее передачи комарами в сообществах ».Больной малярией становится исследователем малярииДоктор Тевари родился и вырос в Дели.
В детстве он семь раз болел малярией. Он остается одним из самых смертоносных бедствий развивающегося мира — ежегодно уносит жизни до одного миллиона человек и вызывает клинические заболевания у 300–500 миллионов человек. У людей самая смертоносная форма малярии вызывается одноклеточным паразитом Plasmodium falciparum. Нарушение жизненного цикла малярийного паразита может спасти жизни миллионов людей.
Д-р Тевари в настоящее время руководит собственной лабораторией по исследованию малярии в Ноттингемском университете со своим собственным насекомым-насекомым. Ее лаборатория получила более 1,2 млн фунтов от MRC, Великобритания, на исследования биологии малярийных паразитов. Ее команде вместе с сотрудниками из Имперского колледжа Лондона потребовалось восемь лет, чтобы идентифицировать каждую из протеинфосфатаз и протеинкиназ, ответственных за развитие малярийных паразитов.
Исследования в области высоких технологий, чтобы вернуться к истокамРазвитие малярийных паразитов и механизмы борьбы с ними до сих пор полностью не изучены.
Команда доктора Тевари пытается понять основную биологию развития этих паразитов.Используя ряд методов молекулярной клеточной биологии и биохимии, д-р Тевари и ее команда обнаружили, что половину генов фосфатаз (16) нельзя « выбить », что позволяет предположить, что некоторые из этих генов могут стать будущими мишенями для лекарств, поскольку их присутствие имеет решающее значение для роста паразитов. .Доктор Тевари сказал: «Интересно, что из генов, которые можно было нокаутировать (14), шесть оказались критически важными для полового развития и, следовательно, могут быть мишенями для передачи паразитов к комарам и от них. Малярийный паразит мышей может быть напрямую связан с малярийным паразитом человека, так как многие гены имеют очень схожую гомологию, а симптомы болезней очень похожи.
Молекулярный даосизм Протеинкиназы и фосфатазы имеют решающее значение на многих этапах жизненного цикла малярийных паразитов. Это два семейства ферментов, которые играют решающую роль в регулировании многих клеточных процессов — «инь и янь» клеточного развития. Доктор Дэвид Гаттери, первый автор рукописи, а ныне работающий в Университете Лестера, сказал: «Основываясь на нашем предыдущем исследовании протеинкиназ, это исследование представляет собой дополнительный взгляд на механизм фосфорилирования белка и дает нам заманчивые подсказки для основных игроков. на этом пути.
Будет интересно увидеть в будущем, на какие белки нацелены протеинкиназы и фосфатазы и действуют ли они друг на друга ».Понимание сложного жизненного цикла паразитаКогда самка комара кусает и проглатывает инфицированную кровь, в кишечнике комара происходит оплодотворение гамет паразита.
Затем паразиты колонизируют комаров, размножаются и мигрируют в слюнные железы, так что, когда комар снова укусит, они попадают в организм человека-хозяина. Затем паразит переносится в печень, когда он снова размножается, и в течение 48 часов миллионы паразитов высвобождаются, чтобы вторгнуться в эритроциты, вызывая высокую температуру и болезнь и потенциально подавляя своего хозяина.
Д-р Тевари сказал: «Устойчивость к противомалярийным препаратам растет. В результате гонка за открытием новых вакцин и более эффективных лекарств для лечения болезней и блокирования передачи малярии становится все более важной».Ранее в этом году журнал Nature Chemistry опубликовал знаменательное исследование с участием доктора Тевари, которое показало потенциал фермента N-миристоилтрансферазы как возможной терапевтической мишени.Группа доктора Тевари также опубликовала важные документы, интерпретирующие функции двух уникальных протеинфосфатаз — PPKL и SHLP1, которые могут помочь в разработке новых лекарств для лечения малярии.
Исследования обладают мощным ударомГруппа доктора Тевари также сосредотачивается на роли различных белков, участвующих в форме и полярности клеток паразита, которые важны для подвижности и инвазии клеток-хозяев.
Он также изучает белки, которые играют решающую роль в развитии и делении клеточного цикла по мере размножения паразита. Цель состоит в том, чтобы определить наилучшие мишени для лекарств или вакцин.Дэвид Брук, профессор генетики человека и директор по исследованиям в Школе естественных наук, сказал: «Это еще один пример выдающегося исследования, проводимого Ритой и ее группой.
Это еще одна статья в ведущем международном журнале из постоянно растущего списка такие документы. Несмотря на то, что это небольшая исследовательская группа, лаборатория Риты обладает мощным ударом, и они действительно помещают Ноттингем на карту мира для исследований малярии ».