巴塞罗那，2021 年 8 月 16 日-。根据由“la Caixa”基金会支持的巴塞罗那全球健康研究所 (ISGlobal) 领导的一项新研究，一种名为 PfAP2-HS 的基因使疟原虫能够抵御宿主的不利条件，包括发热的温度。 .这项发表在《自然微生物学》上的研究解决了一个长期存在的问题，即寄生虫如何应对环境变化。
恶性疟原虫感染是人类最严重的疟疾形式之一，其特征是周期性发烧(每次完成一个无性繁殖周期，寄生虫被释放到血液中)。这是因为发烧是我们身体对病原体做出反应的一个重要因素，因为它会影响细胞蛋白质的稳定性并有助于减少寄生虫负担。反过来，大多数生物体具有抵御温度升高的防御机制：热休克蛋白 (HSP) 的表达，其充当伴侣。
“在大多数真核生物中，从酵母到哺乳动物，这些蛋白质的表达取决于一种称为 HSF1 的高度保守的转录因子，”ISGlobal 的 ICREA 研究员兼研究协调员Alfred Cortés解释说。“然而，疟疾寄生虫——也是真核生物——缺乏 HSF1 基因，尽管我们知道它们可以在高温下存活，”他补充道。
在这项研究中，Cortés 和他的团队着手研究疟疾寄生虫如何在不存在 HSF1 的情况下调节其对更高温度(或热休克)的反应。他们观察到，在实验室培养的恶性疟原虫细胞系在暴露于 41.5ºC 的温度时失去了生存能力，这是由于他们将其命名为 PfAP2-HS 的基因发生了突变。.他们表明，PfAP2-HS 作为一种转录因子，通过与它们各自的启动子(即基因的“开关按钮”)结合来激活热休克蛋白 hsp70-1 和 hsp90 的表达。他们还表明，缺乏 PfAP2-HS 基因的工程寄生虫不仅在暴露于较高温度时存活率较低，而且在 37ºC 的“正常”温度下生长也减少。
该研究的第一作者Elisabet Tintó-Font说：“这意味着，除了在保护性热休克反应中的作用外，PfAP2-HS 对于维持寄生虫在基础温度下的蛋白质稳定性也很重要。”此外，由于蛋白质平衡的改变，恶性疟原虫中 PfAP2-HS 的缺失导致寄生虫对抗疟药青蒿素的敏感性更高。
研究小组在所有分析的疟原虫物种中都发现了 PfAP2-HS 的同源物，即使在那些感染小鼠且不会引起发烧的疟原虫中也是如此。“这表明，至少在这些物种中，AP2-HS 精心策划的反应可以保护宿主免受其他不利条件的影响，”科尔特斯说。“这是疟原虫中描述的第一个转录因子，能够调节对包括发烧在内的不利宿主条件的反应。PfAP2-HS 充当“管弦乐队指挥”，协调参与反应的其他蛋白质，”他补充道。
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