Исследователи из Virginia Tech обнаружили у паразита Toxoplasma gondii новый белок DDP, который отвечает за построение структур для размножения. Без него паразиты полностью прекращают делиться. Поскольку человеческие клетки не содержат этого белка, открытие открывает перспективы для создания безопасных лекарств против опасного для человека микроорганизма.
Около трети населения мира является носителями паразита Toxoplasma gondii, зачастую даже не подозревая об этом. Об этом сообщается в исследовании, опубликованном в журнале mBio Американского общества микробиологии. Паразит завершает половой цикл развития в организме кошек, а люди заражаются через употребление в пищу недоваренного мяса или загрязненных экскрементами животных продуктов и воды, а также от матери к ребенку во время беременности.
Как белок DDP управляет делением паразита Toxoplasma gondii
Исследовательская группа под руководством Раджа Гаджи (Raj Gaji), ассистента профессора паразитологии в Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine и сотрудника Center for One Heath Research, обнаружила белок, названный DDP. Название расшифровывается как DIX-DnaJ domain-containing protein из-за комбинации двух молекулярных строительных блоков. В человеческих клетках такие блоки встречаются по отдельности, но никогда не объединяются вместе.
Toxoplasma gondii собирает внутри себя дочерние организмы, перерабатывая собственные материалы. Первый этап этого процесса заключается в создании каркаса — комплекса внутренней мембраны, формирующего стенки новых дочерних клеток. DDP выступает в роли системы доставки для этого строительного проекта, перемещая материалы из аппарата Гольджи к формирующимся клеткам.
Новые лекарства против паразита
Без белка DDP паразиты не могут построить каркас для потомства. Размножение паразитов останавливалось полностью.
Ученые выяснили, что без белка DDP паразиты не могут построить каркас для потомства, хотя продолжают копировать генетический материал. Когда исследователи отключали белок с помощью добавления специального химического реагента, размножение паразитов останавливалось полностью. Восстановление рабочей копии белка возвращало им способность к делению.
Существующие лекарства от острой инфекции токсичны, а против спящей формы препаратов нет вообще. У здоровых людей паразит остается в спящем состоянии в головном мозге на всю жизнь, однако при ослаблении иммунитета — например, у ВИЧ-инфицированных или пациентов после трансплантации органов, принимающих иммуносупрессивные препараты, — он может проснуться.
Как заявил ассистент профессора паразитологии в Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine Радж Гаджи, «первопричина патологии при заражении этим паразитом заключается в том, как он разрушает человеческую клетку: проникает внутрь, делится внутри нее, образуя множество дочерних клеток, а затем выходит наружу. Он может вызывать колоссальное повреждение тканей, и поэтому важно идентифицировать белки паразита, которые имеют ключевое значение для его деления».
Перспективы лечения людей и животных
Поскольку человеческие клетки не содержат белка с таким сочетанием доменов, DDP представляет собой перспективную мишень для создания лекарств, способных атаковать паразита и не затрагивать клетки пациента. Кроме того, исследователи выяснили, что версия белка DDP у Neospora caninum — паразита из того же семейства, вызывающего неврологические заболевания у собак и спонтанные аборты у крупного рогатого скота, — выполняет в Toxoplasma ту же работу. Это указывает на возможность применения единого подхода против нескольких видов паразитов.
В работе принимали участие ученые из различных подразделений Virginia Tech, а также специалист из Johns Hopkins University. В дальнейшем команда планирует определить другие белки, с которыми взаимодействует DDP, и изучить структуру белка для поиска блокирующих его малых молекул.
Как отметили авторы работы, в дальнейшем команда планирует определить другие белки, с которыми взаимодействует DDP, и изучить структуру белка для поиска блокирующих его малых молекул.
Продолжение темы
