Ученые разобрались, как именно возбудитель малярии проникает в клетки человека
Исследователи впервые подробно описали молекулярный «якорь», с помощью которого малярийный паразит проникает в клетки крови, и создали белок, блокирующий заражение. Оказалось, структура паразита сложнее и он активно перестраивает мембрану хозяина, чтобы проникнуть внутрь.
Каждый год малярией заболевают сотни миллионов человек. Инфекция начинается, когда крошечный паразит Plasmodium falciparum проникает внутрь эритроцитов — красных клеток крови.
Ключевую роль в заражении играет структура в виде молекулярного «якоря», которую паразит вонзает в мембрану клетки-хозяина, а затем, упираясь в него, затягивает себя внутрь. Долгие годы ученые не могли разглядеть этот якорь в деталях: он существует всего 60-90 секунд и крайне нестабилен.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell, ученые из США смогли обойти это препятствие. С помощью ингибитора актина (белка, отвечающего за движение) они остановили паразитов на поверхности клеток крови сразу после формирования соединения. Затем выделили комплекс из мембраны, чтобы сфотографировать его с помощью криоэлектронной микроскопии.
Оказалось, что ученые столкнулись со сложным комплексом из четырех паразитических белков: AMA1, RON2, RON4 и RON5. «Корпус» из белков RON расположен внутри красной кровяной клетки, а белок AMA1 «торчит» снаружи, соединяя паразита с мембраной хозяина. Внутри клетки RON2, RON4 и RON5 образуют массивную платформу, которая связывается с мембраной и внедряет в нее семь спиралей.
Интересно, как устроен этот корпус. Его внутренняя поверхность плотно покрыта положительно заряженными аминокислотами, которые из-за этого «прилипают» к отрицательно заряженной мембране. Семь спиралей проникают в липидный слой, нарушая его упаковку. А крупные неструктурированные участки RON2 и RON4, занимающие почти половину их длины, создают дополнительное давление, выгибая мембрану наружу.
Понимание структуры позволило сделать следующий шаг. Используя программу BindCraft, исследователи спроектировали 180 вариантов маленьких искусственных белков, которые должны были занять место RON2 в гидрофобном «кармане» на поверхности AMA1. После отбора они оставили 10 кандидатов, проверили их экспрессию в бактериях и выбрали наиболее стабильный белок, названный A2.
Когда A2 добавили к паразитам, готовящихся к вторжению, он остановил заражение. При этом на уже зараженные клетки белок не действовал — значит, он атакует именно процесс проникновения, а не просто убивает паразита. Контрольные эксперименты подтвердили, что A2 связывается именно с AMA1.
Это исследование, по мнению его авторов, может стать первым шагом к созданию новых лекарств от малярии. Пусть эффективность A2 пока невысока, сам подход открывает новые перспективы для понимания того, как другие паразиты — например, возбудитель токсоплазмоза — проникают в клетки.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Института истории материальной культуры РАН завершили первый этап комплексного проекта по изучению перехода от мезолита к неолиту в Юго-Восточной Прибалтике. Спустя 50 лет после экспедиций выдающегося ученого ИИМК РАН Владимира Тимофеева специалисты вернулись на ключевые памятники Калининградской области, чтобы с помощью современных методов ответить на вопрос о появлении глиняной посуды в регионе аномально поздно — лишь в V тысячелетии до нашей эры.
Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии