Protein Offerte modo per fermare microscopico parassiti nella loro tracce

Giugno 15, 2016 Admin Salute 0 2
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10 marzo 2005 - Gli scienziati potrebbe aver trovato un modo per gettare una chiave nelle trasmissioni di diversi demoni di velocità del mondo parassita.

I ricercatori della Washington University School of Medicine in St. Louis e la Harvard University hanno identificato una proteina che potrebbe aiutare a sviluppare farmaci per arrestare o rallentare l'invasione delle cellule da malaria e altri parassiti noti come apicomplexans.

I risultati dello studio apparirà nel numero del 15 marzo di Proceedings of National Academy of Sciences. Gli scienziati hanno identificato la nuova proteina nel protozoo parassita Toxoplasma, che gli epidemiologi stima infetta il 25 per cento di tutti gli esseri umani. Il parassita raramente causa sintomi nella maggior parte delle persone, ma può diventare una infezione potenzialmente pericolosa per la vita quando il sistema immunitario è indebolito da malattie come l'HIV o viene soppresso per facilitare un trapianto di organi.




"Toxoplasma è come una bomba a orologeria che può andare fuori e causare seri problemi quando il sistema immunitario diminuisce o viene compromessa", spiega L. David Sibley, Ph.D., professore di microbiologia molecolare alla Washington University School of Medicine. Per lo studio, i ricercatori del laboratorio di Sibley collaborato con Sinisa urbana, Ph.D., assistente professore di microbiologia presso la Harvard University.

Studi di laboratorio di Sibley Toxoplasma sia per la minaccia che rappresenta per i pazienti e per i potenziali intuizioni che può offrire in altri parassiti Apicomplexa, tra cui la malaria e Cryptosporidium. Malaria, che si sviluppa da punture di zanzare, uccide almeno 1 milione di persone ogni anno attraverso i danni ai globuli rossi e l'intasamento dei capillari che alimentano il cervello e altri organi. Cryptosporidium, che provoca diarrea, vomito e altri sintomi, è una delle cause più comuni di malattie di origine idrica nel mondo.

"Questi altri parassiti sono più devastanti in termini di numero di persone che colpiscono, ma sono un po 'più difficile da lavorare," spiega Sibley. "Perché è molto più facile da studiare, usiamo Toxoplasma come un modo per chiedere cose molto semplici che si verificano in tutti questi parassiti".

Un settore di interesse duraturo per Sibley e dei suoi colleghi è stata la questione di come Toxoplasma e altri parassiti Apicomplexa si muovono intorno, data la loro mancanza di appendici o strutture simili a capelli note come ciglia o flagelli. I ricercatori hanno determinato che Toxoplasma ha un nastro trasportatore a base di proteine ​​di rotazione sul lato inferiore che permette di muoversi.

Per spingere in avanti, qualsiasi rotazione oggetto sia esso una cintura o una trazione ruota-bisogni, o la capacità di aderenza su qualcosa e spingerlo contro quella presa. Ruote di auto, per esempio, a volte sono date aggiunte trazione in inverno con l'aggiunta di catene.

Il parassita fornisce la cinghia in movimento con trazione mettendo macchie di una proteina adesivo su di essa. La proteina collante consente all'host di collegare all'esterno della cellula ospite. I punti di contatto risultanti danno la cintura di qualcosa a spingere contro come si muove all'indietro, a sua volta, spingendo in avanti il ​​parassita.

Ma questi punti adesivi hanno uno svantaggio significativo rispetto ad una catena: se la cinghia è per continuare a ruotare, i punti della colla devono essere tagliate sul retro o saranno incepparsi nella cinghia, riducendo notevolmente la capacità parassita di muoversi e infettare così un host.

Un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Sibley, Fabien Brossier, Ph.D., ha deciso di provare a utilizzare il genoma Toxoplasma recentemente completato per cercare la proteina che permette i punti della colla parassita Staccare nella parte posteriore della cintura. Gli scienziati guidati dall'Istituto di Genomic Research di Rockville, Md., Inviato il genoma Toxoplasma completato in linea l'anno scorso. I genetisti a Genome Sequencing Center della Washington University hanno contribuito allo sforzo.

Brossier sapeva la proteina che ha fatto il lavoro doveva essere una proteasi, una proteina che taglia o degrada altre proteine. Sapeva anche che era probabile che appartengono a una sottocategoria speciale denominata proteasi romboidali, che sono in grado di clip fuori sezioni di proteine ​​in prossimità della superficie della membrana cellulare.

L'uso di altri proteasi romboidali come guide, Brossier identificato i geni per cinque proteasi romboidali Toxoplasma. Gli scienziati hanno dimostrato che il parassita utilizzato almeno quattro di questi geni per fare proteasi attivi. Quando hanno guardato dove e quando Toxoplasma fatto le proteasi, hanno scoperto che una sola, TgROM5, costantemente si presentò al back-end del parassita, dove sarebbe in posizione ideale per tagliare fuori gli spot proteici adesivo.

Test cellulari in laboratorio di Urban hanno mostrato che solo TgROM5 poteva scindere le proteine ​​che compongono le macchie adesive.

"C'è un grande interesse in questo, perché TgROM5 potrebbe un giorno essere mirata con inibitori", dice Sibley. "E in confronto a TgROM5 possiamo ora puntare a proteine ​​altamente simili in malaria e altri protozoi correlate che sono anche obiettivi potenzialmente promettenti per gli inibitori."

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Brossier F, Jewett TJ, Sibley LD, Urbano S. A spazialmente localizzate romboidali scinde proteasi adesine essenziali per l'invasione da Toxoplasma superficie cellulare. Atti della National Academy of Sciences, vol. 102 (11), 4.146-4.151.

Finanziamenti dalla Science Program internazionale Human Frontier, il National Institutes of Health e del Fondo di Burroughs Wellcome sostenuto questa ricerca.

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