Cell子刊:磷酸化调控的阴与阳
日期:2014-07-10 08:57:58
激酶和磷酸酶(phosphatase)是两类非常重要的蛋白家族,共同调控着可逆的蛋白磷酸化过程。这两种酶就像细胞中一阴一阳的两股势力,在此消彼长之间实现对多种细胞功能的控制。
日前,诺丁汉大学的Dr Rita Tewari完成了一项艰巨的任务。她的团队之前完成了疟原虫激酶组的功能分析(72种激酶),现在他们又解析了其蛋白磷酸酶组(30种磷酸酶),为人们展现了一张疟原虫发育过程中的磷酸化调控全景图。这一成果于七月九日发表在Cell Host and Microbe杂志上。
当雌性蚊子叮咬并摄取被疟原虫感染的血液后,肠道中就会发生疟原虫配子受精。这些寄生虫在蚊子体内生长增殖,并移动到唾液腺。当这只蚊子再次叮咬时,疟原虫就会感染人体,进入肝脏,并在那里增殖。48小时以内将有数百万疟原虫释放出来,入侵红细胞并最终引发疟疾。
疟疾是发展中国家最致命的灾难之一,每年都有数十万人死于这种疾病。对于人类来说,最致命的是恶性疟原虫(Plasmodium falciparum),破坏这种寄生虫的生命周期,将能拯救无数人的生命。
为了理解疟原虫生长和发育的具体过程,Dr Tewari的研究团队经过八年努力,对伯氏疟原虫的所有磷酸酶和蛋白激酶进行了系统性的功能分析。伯氏疟原虫(Plasmodium berghei)能在啮齿动物中引发疟疾。
研究人员发现,有半数磷酸酶基因是疟原虫生长所必需的,不能敲除。这些基因将成为治疗疟疾的潜在靶点。在可以敲除的14个磷酸酶基因中,有六个对于疟原虫的性发育至关重要,靶标这些基因有望阻断疟原虫的传播。
文章的第一作者David Guttery指出,这项研究为人们全面展现了疟原虫中的蛋白磷酸化机制,为进一步研究奠定了坚实的基础。人们可以通过这样的信息,寻找蛋白激酶和磷酸酶的作用目标,鉴定关键性的蛋白因子。
目前,蛋白激酶抑制剂已经被广泛用于疾病治疗,而磷酸酶抑制剂也备受药物研发者的关注。这项研究鉴定了疟原虫生命周期中的关键激酶和磷酸酶,这样的信息可以帮助人们更好的治疗和预防这种传染病。
现在,疟原虫逐渐对现有的抗疟疾药物产生抗性,因此亟需开发出更有效的疫苗和治疗药物。阻断疟原虫的传播已经成为了一个迫切需要解决的问题。
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