青蒿素抗疟机制被发现，抗药性问题有望得到缓解
青蒿素抗疟机制被发现，抗药性问题有望得到缓解原创 2016-01-15 王继刚 赛先生
作者：王继刚 et al.
编译：宁宁
校译：李娟
恶性疟原虫，是致病性最强的人类疟疾寄生虫。可在短时间内吃掉80%的红细胞，严重威胁人的生命。屠呦呦发现的青蒿素及其衍生物是治疗疟疾最有效的药物，但其作用机制却一直不完全为人所知。
近日，由新加坡国立大学王继刚等人发表在《自然-通讯》上的一项研究解决了困扰这一领域数十年的两个关键问题。一是通过一种化学蛋白组方法，系统地鉴别出了124个青蒿素共价连接的靶蛋白，这些蛋白大多与寄生虫的重要生物过程有关。这样广泛的靶点范围破坏了寄生虫的生化环境，从而导致其死亡。二是通过体外结合的方法，证实了负责激活青蒿素的是血红素，而非游离的二价铁离子。
此前的研究在第一个问题上，不能充分解释哪些蛋白是青蒿素快速高效的杀伤作用的靶点;在第二个问题上，游离的二价铁离子以及血红素曾都被认为是青蒿素活化所需要的二价铁离子的来源，但是相关研究的结果却互相矛盾。
王继刚等人的最新成果则为解释青蒿素在杀伤寄生虫中的功能与特异性提供了一个统一的模型，同时也加快了日益严重的青蒿素抗药性的研究进程，帮助人类更好地应对日益严重的疟原虫的抗药性问题。 青蒿素结合了哪些靶蛋白?
为明确青蒿素的目的靶点，研究人员设计合成了一种青蒿素类似物，该青蒿素类似物同未修饰的青蒿素具有相同的活性，并不影响药物活性，且保持了结合位点的特异性，在药理学上与青蒿素相似。
通过将活寄生虫与青蒿素类似物共同孵育，提取粗蛋白、亲和纯化、电泳和串联质谱法等实验，研究者们最终鉴定出124种青蒿素直接作用的靶蛋白，其中有33种蛋白之前已经被认为有可能是抗疟药物的靶点，包括SERCA/PfATP6这一早已为人所知的青蒿素靶蛋白。这些靶蛋白参与了寄生虫许多重要生物过程，包括羧酸代谢过程、细胞生物胺代谢过程、核苷代谢过程和核糖核苷生物合成过程等。
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青蒿素靶蛋白参与多种寄生虫存活相关的生物过程
研究人员还验证了一些参与寄生虫重要代谢途径的酶在体外与青蒿素类似物的相互作用，这些酶包括鸟氨酸转氨酶(OAT)，丙酮酸激酶(PyrK)，L-乳酸脱氢酶(LDH)，亚精胺合酶(SpdSyn)以及S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)。实验证实青蒿素类似物可以与这五种酶存在直接作用。与青蒿素结合后，参与寄生虫生理过程的关键酶都被庞大的倍半萜内酯共价修饰，其酶活性因此被不可逆地破坏，寄生虫因此死亡。 学习了，感谢老师分享。
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