299: 瘧疾寄生蟲 PTEX（Malaria Parasite PTEX）

Author: David S. Goodsell Translator: 于 健（PDBj）

PTEX 中心複合體。寄生蟲膜的位置顯示為灰色。請注意，在該結構中，PTEX150 的部分結構尚未解開，結構中有幾個截斷部分。
PTEX 中心複合體。寄生蟲膜的位置顯示為灰色。請注意，在該結構中，PTEX150 的部分結構尚未解開，結構中有幾個截斷的部分。 高質量的TIFF圖片可以從這裡獲得。

導致瘧疾（malaria）的寄生蟲有一個不尋常的多階段生命週期。寄生蟲由受感染的蚊子攜帶，並在蚊子叮咬時注入血液。然後，寄生蟲感染肝細胞並繁殖。最後，寄生蟲逃入血液，侵入紅血球並在其中繁殖。瘧疾的大多數症狀都是由這一最後階段引起的，因為寄生蟲會使紅血球破裂，並攻擊更多的細胞。

有效的效應器

瘧原蟲進入紅血球後，會分泌數百種蛋白質來重塑細胞。這些效應蛋白具有多種功能，可幫助寄生蟲吸收營養和排出廢物。它們還能使細胞以有利於寄生蟲但不一定有利於受感染者的方式運作，例如躲避免疫系統和使受感染的紅血球黏附在血管壁上。PTEX複合體（ Plasmodium Translocon of Exported Proteins）將這些效應蛋白從寄生蟲體內輸送到紅血球。

寄生蟲泵

如PDB ID 6e10的結構所示，PTEX 中心由三個部分組成。HSP101是AAA+馬達，利用ATP展開效應蛋白並穿過PTEX中心。EXP2在寄生蟲膜上開了一個洞，為展開蛋白提供通道。PTEX150將馬達與孔連接起來。此結構也包含HSP101 內運輸蛋白的短片段。

黏性細胞

VAR2CSA 的小片段（紅色）及其目標分子硫酸軟骨素A（藍色），硫酸軟骨素A 透過跨膜片段附著在紅血球表面，但不包括在本結構中。
VAR2CSA 的小片段（紅色）及其目標分子硫酸軟骨素A（藍色），硫酸軟骨素A 透過跨膜片段附著在紅血球表面，但不包括在本結構中。 高質量的TIFF圖片可以從這裡獲得。

PTEX 釋放出一組名為紅血球膜蛋白1（erythrocyte membrane protein 1）的蛋白質，這些蛋白質呈現在紅血球表面，從根本上改變了紅血球的特性。這些蛋白質不會在血液中正常循環，而是將受感染的紅血球黏附在循環系統壁上，將它們固定在一個地方。這對寄生蟲來說是一個很大的優勢，因為它使它們能夠逃避脾臟用於尋找和清除受感染細胞的機制。 VAR2CSA（此處顯示的是PDB ID 7jgh和7nnh結構）是這種寄生蟲蛋白家族的成員，它能與胎盤細胞上的分子結合，給母親和發育中的胎兒帶來嚴重問題。目前正在將這種VAR2CSA 作為孕婦瘧疾疫苗的標靶進行研究。

探索結構

PTEX 的結構變化

顯示方式: 静止图像

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PTEX 是一種活性蛋白，在將效應蛋白輸送到膜上時會改變形狀。兩個PDB 結構捕捉了這一過程的不同狀態：PDB ID 6e10的結構捕捉到了處於不對稱狀態的AAA+馬達，這在主動泵馬達中很常見。在這張圖中，白色顯示的是ATP；PDB ID 6e11的結構捕捉到的是一種更對稱的狀態，可能代表了蛋白質的靜止狀態。點擊圖下按鈕切換到互動式圖像，詳細查看這些結構。

進一步的討論議題

  1. PTEX 中心複合體由多種蛋白質輔助。例如，硫氧還蛋白2（thioredoxin 2）有助於展開含有半胱胺酸胺基酸的蛋白質。這可以在PDB ID 3ul3中查看。

參考文獻

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本文是由RCSB PDB的PDB-101提供的《當月的分子》2024年11月的文章的中文翻譯。請參考我們的條款和條件頁面。

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