Nature：從結構上揭示瘧原蟲接管人紅細胞的機制

　　瘧疾是一種傳染病，通過被瘧原蟲感染的蚊子叮咬傳播給人們。它每年影響2億多人，而且每年導致近50萬人死亡。當被蚊子叮咬時，瘧原蟲入侵人紅細胞，獲取紅細胞膜的一部分，并在它的自身周圍形成一種保護性的區室，即液泡（vacuole）。

　　正常的紅細胞過于簡單而無法提供足夠的營養物來支持活躍生長的瘧原蟲。侵入紅細胞中的每個瘧原蟲就像是生活在一個空倉庫中，必需產生數百種瘧原蟲“效應”蛋白將紅細胞重塑為一個適合生長的家。瘧原蟲輸出蛋白轉運體（Plasmodium translocon of exported proteins, PTEX）是將這些瘧原蟲蛋白運輸到紅細胞中的蛋白復合物。PTEX起著門衛的作用；若沒有它，這些效應蛋白就會被困在液泡中。但是迄今為止，科學家們并不知道PTEX如何參與將這些蛋白運輸到紅細胞中。

圖片來自Nature, doi:10.1038/s41586-018-0469-4。

　　在一項新的研究中，來自美國加州大學洛杉磯分校和華盛頓大學醫學院的研究人員在實驗室中利用人血液培養瘧原蟲。他們從這些瘧原蟲中提取出PTEX，并在零下190攝氏度快速將它凍結。他們利用一種被稱作低溫電鏡（cryoEM）的技術獲得PTEX顆粒的圖片。也因此，他們首次在原子水平下解析出PTEX的結構。他們發現PTEX是由三個蛋白組成的，像分子機器那樣發揮作用。相關研究結果于2018年8月27日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Malaria parasite translocon structure and mechanism of effector export”。論文通信作者為加州大學洛杉磯分校的Z. Hong Zhou和Pascal F. Egea。論文第一作者為加州大學洛杉磯分校的Chi-Min Ho。

　　PTEX中的第一個蛋白是驅動蛋白運輸的引擎；它讓這些瘧原蟲效應蛋白解折疊，并讓它們穿過PTEX中的剩余兩個蛋白。位于中間的一個蛋白就像是一個適配器，將這個引擎連接到最后的一個在形狀上類似于漏斗的蛋白上，從而允許將這些效應蛋白運輸到紅細胞中。

　　Ho說，“當我們收集瘧原蟲時，它們正處于它們的生命周期的一個特定時刻，在這個時刻，它們活躍地將這些效應蛋白運輸到紅細胞中。我們高興地發現未折疊的蛋白被困在PTEX內部。這就為我們直接的證據表明PTEX直接負責運輸這些效應蛋白。”

　　隨著人們持續地抵抗耐藥性性瘧原蟲的興起，這些研究人員希望他們的研究結果可能有助于促進開發靶向PTEX的急需新藥并阻止它正常地發揮功能。