Cell子刊：磷酸化調控的陰與陽
日期：2014-07-10 08:57:58
激酶和磷酸酶（phosphatase）是兩類非常重要的蛋白家族，共同調控著可逆的蛋白磷酸化過程。這兩種酶就像細胞中一陰一陽的兩股勢力，在此消彼長之間實現對多種細胞功能的控制。
日前，諾丁漢大學的Dr Rita Tewari完成了一項艱巨的任務。她的團隊之前完成了瘧原蟲激酶組的功能分析（72種激酶），現在他們又解析了其蛋白磷酸酶組（30種磷酸酶），為人們展現了一張瘧原蟲發育過程中的磷酸化調控全景圖。這一成果于七月九日發表在Cell Host and Microbe雜志上。
當雌性蚊子叮咬并攝取被瘧原蟲感染的血液后，腸道中就會發生瘧原蟲配子受精。這些寄生蟲在蚊子體內生長增殖，并移動到唾液腺。當這只蚊子再次叮咬時，瘧原蟲就會感染人體，進入肝臟，并在那里增殖。48小時以內將有數百萬瘧原蟲釋放出來，入侵紅細胞并最終引發瘧疾。
瘧疾是發展中國家最致命的災難之一，每年都有數十萬人死于這種疾病。對于人類來說，最致命的是惡性瘧原蟲（Plasmodium falciparum），破壞這種寄生蟲的生命周期，將能拯救無數人的生命。
為了理解瘧原蟲生長和發育的具體過程，Dr Tewari的研究團隊經過八年努力，對伯氏瘧原蟲的所有磷酸酶和蛋白激酶進行了系統性的功能分析。伯氏瘧原蟲（Plasmodium berghei）能在嚙齒動物中引發瘧疾。
研究人員發現，有半數磷酸酶基因是瘧原蟲生長所必需的，不能敲除。這些基因將成為治療瘧疾的潛在靶點。在可以敲除的14個磷酸酶基因中，有六個對于瘧原蟲的性發育至關重要，靶標這些基因有望阻斷瘧原蟲的傳播。
文章的第一作者David Guttery指出，這項研究為人們全面展現了瘧原蟲中的蛋白磷酸化機制，為進一步研究奠定了堅實的基礎。人們可以通過這樣的信息，尋找蛋白激酶和磷酸酶的作用目標，鑒定關鍵性的蛋白因子。
目前，蛋白激酶抑制劑已經被廣泛用于疾病治療，而磷酸酶抑制劑也備受藥物研發者的關注。這項研究鑒定了瘧原蟲生命周期中的關鍵激酶和磷酸酶，這樣的信息可以幫助人們更好的治療和預防這種傳染病。
現在，瘧原蟲逐漸對現有的抗瘧疾藥物產生抗性，因此亟需開發出更有效的疫苗和治療藥物。阻斷瘧原蟲的傳播已經成為了一個迫切需要解決的問題。
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