Учёные Малопольского центра биотехнологий Ягеллонского университета впервые показали, что система переноса ферментов в клетках паразита Trypanosoma cruzi работает сложнее, чем считалось ранее. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Communications, открывая новые возможности для изучения механизмов выживания паразита.
Trypanosoma cruzi — одноклеточный жгутиковый организм, вызывающий болезнь Шагаса у человека, одно из серьёзных паразитарных заболеваний Латинской Америки. Основным источником заражения являются кровососущие клопы, реже — переливание крови, трансплантация органов или передача от матери к ребёнку.
Профессор Гжегож Дубин сообщил PAP, что ключевую роль в метаболизме паразита играют пероксисомы. Эти внутриклеточные органеллы участвуют в выработке энергии, но не способны синтезировать белки самостоятельно, поэтому все ферменты доставляются извне через систему промежуточных белков.
«Пероксисомы у этих простейших уникальны: гликолиз здесь проходит внутри органелл, а не в цитоплазме, как у большинства организмов. Нарушение переноса ферментов приводит к гибели паразита, что делает систему потенциальной мишенью для новых способов борьбы», — пояснил профессор Дубин.
Ранее предполагалось, что рецептор Pex5 фиксированно связывается с ферментами и передаёт их белку мембраны пероксисомы Pex14. Учёные применили криоэлектронную микроскопию и рентгеновскую кристаллографию и впервые получили трёхмерную структуру комплекса фермент–Pex5–Pex14. Исследование показало, что рецептор располагается на ферменте в различных ориентациях, сохраняя прочную связь и обеспечивая гибкость процесса.
Такая динамика позволяет системе одновременно удерживать фермент, предотвращая его преждевременное высвобождение, и контактировать с мембранными белками пероксисомы для передачи «груза». Взаимодействие Pex5 с Pex14 стабилизирует комплекс и не приводит к автоматическому освобождению фермента, как считалось ранее.
Учёные отмечают, что результаты открывают путь для разработки новых средств борьбы с паразитом. «Мы ищем соединения, блокирующие взаимодействие рецептора с ферментами. Такие ингибиторы могут быть эффективны против Trypanosoma cruzi и проще в разработке, чем существующие препараты», — подчеркнул профессор Дубин.
Данные исследования дают новое понимание молекулярных механизмов, необходимых для выживания паразитов, и создают основу для разработки инновационных противопаразитарных стратегий.
