Ny undersøgelse af sygdomsfremkaldende Leishmania-parasit kaster lys over udviklingen af ​​cellers kraftproducerende maskineri

Leishmania er flagellerede protozo-parasitter, der er afhængige af både sandflue- og pattedyrværter. Leishmania-arter forårsager alvorlige sygdomme, især i tropiske lande. På grund af deres ejendommelige livscyklus og deres mere end en milliard års evolutionære afstand fra mennesker, udviser cellebiologien af ​​Leishmania-parasitter bemærkelsesværdige forskelle sammenlignet med menneskelige celler.

Leishmania-parasitter har et actin-cytoskelet, som er et komplekst, dynamisk netværk af filamenter, der består af et protein kaldet actin. Hos mennesker medierer aktincytoskelettet mange af processerne i cellerne, såsom migration, morfogenese og optagelse af næringsstoffer. Hos Leishmania-parasitter ser det ud til, at actincytoskelettet kun driver næringsoptagelsen. Både Leishmania-aktinet i sig selv og proteinerne, der regulerer parasittens actin-cytoskelet, er meget forskellige fra menneskers.

En ny undersøgelse udført ved University of Helsinki, Finland og ved Université Paris Cité, CNRS, Institut Jacques Monod, Frankrig afslørede, hvordan actincytoskelettet reguleres i Leishmania major-parasitten. Ifølge undersøgelsen er actinfilamenter af denne evolutionært fjerne parasit meget mere dynamiske sammenlignet med actinfilamenterne i menneskelige celler. Gennem bestemmelse af atomstrukturerne af parasitaktinfilamenter afslører undersøgelsen også det molekylære grundlag for den bemærkelsesværdigt hurtige omsætning af Leishmania-aktinfilamenter.

Ved at fokusere på det hidtil mest divergerende actin, der er undersøgt, kaster dette arbejde lys over actincytoskelettets evolutionære oprindelse.

"Vores undersøgelse tyder på, at aktinfilamenterne fra gamle eukaryoter var meget dynamiske. Gennem evolutionen blev aktincytoskelettet mere komplekst og mere involveret i et større antal cellulære funktioner. Vi foreslår, at dette blev ledsaget af stabiliseringen af ​​aktinfilamenter og den samtidige fremkomsten af ​​en bred vifte af proteiner, som accelererer og kontrollerer dynamikken i actinfilamenter," siger hovedforfatteren af ​​undersøgelsen Tommi Kotila fra Helsinki Universitet.

De strukturelle forskelle mellem Leishmania-parasitten og humane aktiner kan også udnyttes til at generere specifikke inhibitorer mod parasitaktiner.

"I øjeblikket tilgængelige anti-leishmaniale lægemidler har toksicitetsproblemer, og parasitter har udviklet måder at opnå lægemiddelresistens på. Derfor har vi brug for nye og mere specifikke lægemidler til behandling af leishmaniasis, og forbindelser mod actin kan være gode kandidater," siger akademiprofessor Pekka Lappalainen fra Helsinki Universitet.

Forskningen er publiceret i Nature Communications . + Udforsk yderligere

Cellemotilitetsmysteriet knækket – proteinet, der genoplader cellens motilitetsmaskineri afsløret