Биологи из Бостонского колледжа в США обнаружили белки, которые помогают паразиту Toxoplasma gondii передавать жизненно важный органоид при делении. Открытие, описанное в журнале Nature Communications, впервые раскрывает молекулярную инфраструктуру, связывающую органеллу с аппаратом деления клетки, и дает новый способ борьбы с токсоплазмозом.
© Unsplash
Возбудитель токсоплазмоза размножается внутри клеток, создавая две особи из одной. Каждая должна получить апикопласт — уникальную органеллу, напоминающую растительный хлоропласт, необходимую для синтеза жирных кислот. Если дочерняя клетка лишается ее, она погибает. Ученые выяснили, что за точное распределение органоида отвечают белки APP1 и APP3. Они работают как молекулярные якоря: сначала APP3 закрепляется на центросоме, управляющей делением, а затем привлекает APP1, который связывает апикопласт с каркасом формирующейся клетки.
Чтобы проверить работу механизма, исследователи с помощью генной инженерии отключили производство этих белков. Деление клетки не остановилось, но до 85% новых особей перестали получать апикопласт. Без молекулярных якорей органоид оставался в материнской клетке и разрушался. Сами паразиты формировались, но были нежизнеспособны и не могли заражать новые клетки. Это доказывает, что белки критически важны для наследования органеллы, а не для самого процесса деления.
«Открытие заполняет давний пробел в понимании того, как паразит обеспечивает себя необходимыми органеллами», — отметил один из авторов исследования, биолог Марк-Ян Губбельс.
Обнаруженные белки быстро эволюционируют и встречаются только у близких родственников токсоплазмы. Это делает их идеальной мишенью для создания новых лекарств. Препараты, блокирующие APP1 и APP3, смогут лишить паразита возможности размножаться, не нанося вреда человеку, поскольку у людей нет ни апикопласта, ни подобных белков.
Токсоплазмоз часто протекает бессимптомно, но представляет смертельную опасность для людей с ослабленным иммунитетом и беременных женщин, вызывая тяжелые пороки развития у плода. Заразиться можно при контакте с кошками — основными носителями паразита, или при употреблении плохо прожаренного мяса. Cуществующие методы лечения основаны на антибиотиках, вызывающих серьезные побочные эффекты. Открытие точного механизма деления токсоплазмы дает науке инструмент для создания безопасной и направленной терапии.
Ранее ученые впервые увидели процесс поиска друг друга отцовскими и материнскими хромосомами.
