Биологи обнаружили новые мишени для лекарств от токсоплазмоза

Группа биологов из Бостонского колледжа в США сделала важное открытие, связанное с белками, которые играют критическую роль в передаче жизненно важного органоида у паразита Toxoplasma gondii во время деления клеток. Это открытие, опубликованное в научном журнале Nature Communications, впервые объясняет молекулярную структуру, связывающую органеллу с делительным аппаратом клетки, и предоставляет новый подход к борьбе с токсоплазмозом.

Возбудитель токсоплазмоза размножается внутри клеток, образуя две дочерние особи из одной. Каждая из них должна получить апикопласт — уникальную органеллу, которая напоминает растительный хлоропласт, и необходима для синтеза жирных кислот. Если дочерняя клетка не получает его, она погибает. Ученые установили, что белки APP1 и APP3 отвечают за точное распределение этого органоида. Эти белки функционируют как молекулярные якоря: сначала APP3 прикрепляется к центросоме, контролирующей деление, а затем привлекает APP1, который связывает апикопласт с каркасом формирующейся клетки.

Для проверки работы этого механизма исследователи использовали методы генной инженерии, чтобы отключить синтез указанных белков. В результате деление клеток продолжалось, однако 85% новых особей не смогли получить апикопласт. Без этих молекулярных якорей органоид оставался в материнской клетке и разрушался. Паразиты формировались, но оставались нежизнеспособными и не могли заражать новые клетки. Это подтверждает, что белки имеют решающее значение для наследования органеллы, а не для самого процесса деления.

«Это открытие заполняет пробел в нашем понимании того, как паразит получает необходимые органеллы», — отметил один из авторов исследования, биолог Марк-Ян Губбельс. Обнаруженные белки быстро эволюционируют и встречаются только у близких родственников токсоплазмы, что делает их идеальной мишенью для разработки новых лекарств. Препараты, которые блокируют APP1 и APP3, могут лишить паразита возможности размножаться, не причиняя вреда человеку, поскольку у людей отсутствуют как апикопласт, так и подобные белки.

Токсоплазмоз зачастую протекает бессимптомно, однако представляет серьезную угрозу для людей с ослабленным иммунитетом и беременных женщин, вызывая тяжелые пороки развития у плода. Заразиться возможно при контакте с кошками, которые являются основными носителями паразита, или при употреблении плохо прожаренного мяса. Существующие методы лечения основываются на антибиотиках, которые могут вызывать серьезные побочные эффекты. Открытие молекулярного механизма деления токсоплазмы дает науке новый инструмент для разработки безопасной и целенаправленной терапии.

Читайте также: