由加州大学河滨分校(University of California, Riverside)传染病专家领导的研究人员报告说，他们鉴定出了两种对恶性疟原虫存活至关重要的蛋白质。这篇发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的论文《RAp蛋白的功能基因组学及其在恶性疟原虫(plasmodium falciparum)核分裂体调控中的作用》(Functional genomics of RAp proteins and their role in mitoribosomal regulation in plasmodium falciparum)表明，这些蛋白- rap01和rap21可能是新型抗疟和抗寄生虫策略的潜在靶点。
“RAp (Apicomplexans丰富的rna结合域)蛋白家族已经在多种生物中被发现。尽管这一蛋白质家族在尖端复合寄生虫中扩展，但其主要的生物学功能仍然未知。在本研究中，我们利用对人类疟疾寄生虫——恶性疟原虫的诱导敲除研究表明，两个RAp蛋白pF3D7_0105200 (pfRAp01)和pF3D7_1470600 (pfRAp21)对疟原虫的生存和定位于线粒体至关重要。
“通过转录组学、代谢组学和蛋白质组学分析实验，我们进一步证明这些RAp蛋白参与线粒体RNA代谢。通过对交联免疫沉淀(eCLIp-seq)分离的RNA进行高通量测序，我们验证了pfRAp01和pfRAp21是真正的RNA结合蛋白，并与线粒体rnas特异性相互作用。
最后，线粒体富集实验和小rna深度测序证实pfRAp21控制线粒体rRNA的表达。
“总的来说，我们的研究结果确立了这些RAp蛋白在核有丝核体活性中的作用，并有助于进一步了解疟疾寄生虫中的这一蛋白家族。”
分子、细胞和系统生物学教授Karine Le Roch说:“了解这对蛋白质的确切功能可能会发现对抗疟疾的新治疗策略。”“利用先进的基因组编辑技术，我们能够显示这两种蛋白质与恶性疟原虫的线粒体密切相关，而线粒体是细胞的动力源泉。如果没有这些蛋白质，线粒体就不能保证寄生虫的功能，寄生虫就会死亡。”
这对蛋白质属于“Apicomplexans丰富的rna结合域”，或RAp，蛋白质家族，已在几个生物体中被发现。它们的主要生物功能一直困扰着科学家。尽管它们有潜力成为新的治疗靶点，但它们的特征仍不明显。
Le Roch解释说，人类细胞只有少量的RAp蛋白。但是，顶点丛寄生虫——如恶性疟原虫和引起弓形虫病的微生物弓形虫——有大量的这种蛋白质。此外，Apicomplexan寄生虫的线粒体与人类的有很大的不同。例如，apiccomplex寄生虫的线粒体中有许多核糖体rna碎片。另一方面，人类线粒体有很长的、不破碎的核糖体rna。
“RAp01和RAp21可能有助于将所有核糖体rna碎片聚集在一起，”UCR传染病和载体研究中心主任Le Roch说。“这些rna对线粒体中的蛋白质翻译至关重要。如果能够开发出药物来敲除RAp01和RAp21，整个过程将被打断，导致寄生虫的死亡。这些药物不太可能影响人类线粒体，因为它们与Apicomplexan寄生虫的线粒体有很大的不同。”
根据Le Roch的研究，RAp01和RAp21在Apicomplexan寄生虫生命周期的每个阶段都有较高的水平被检测和表达。她的团队使用CRISpR-Cas9基因组编辑工具来敲掉这些蛋白质。当Apicomplexan寄生虫随后死亡时，研究小组意识到这些蛋白质对寄生虫的生存至关重要。
来自麻省理工学院和密苏里州斯托尔斯医学研究所的研究人员加入了Le Roch的团队。