芯片分析揭示疟疾寄生虫进入肝脏的关键蛋白

【字体: 时间:2003年08月06日 来源:

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[生物通讯]研究人员对疟疾寄生虫--疟原虫Plasmodium falciparum变化无常的蛋白质特征首次进行了芯片分析。

疟原虫蛋白的分子构象的多变是其立于不败之地的关键,了解其蛋白的分子特点将有助于开发出疟疾的新疗法。在疟疾最严重的非洲,平均每天就有3000名儿童死于该病,而P. falciparum正对现有的各种抗疟疾药物迅速进化出抵抗力。

去年,疟疾寄生虫基因组测序的完成揭示了疟原虫拥有大约5300各基因。“对于其中的绝大多数基因,我们都不知道其功能。”加州Scripps研究所的细胞生物学家Elizabeth Winzeler [AD340X300]称。只有34%是编码功能已知的蛋白的。

更重要的是,研究人员对于哪些基因何时被打开,P. falciparum才能历尽十个甚至更多的生长阶段,在蚊子和机体的不同部位中幸存下来也知之甚少。

因此Winzler的研究小组研制出一种新型基因芯片来记录P. falciparum生活周期的9各不同阶段基因的活动。然后,研究小组根据基因表达的时间和已知基因的活动推断未知基因的大概功能。

芯片分析提供了1000多种新蛋白的功能线索。尤为有趣的是,一组蛋白似乎能使寄生虫穿越人体的血流进入肝脏。这组蛋白的已知成员都高居治疗靶点的前列,现在有了更多的选择就会进一步增大设计出疟疾有效治疗药物的机率。

基因芯片分析只能缩小基因可能的功能范围,但通过关注那些与得到最完善研究的基因类似的基因,Winzler的推断“几乎可以肯定是正确的”,英国牛津大学的疟疾遗传学家Chris Newbold 认为。

类似的方法也可以用来直接进行药物筛选,Chris Newbold 称。“你可将药物加到这个系统中,看看它们对基因表达有何影响。”他建议。

未来,利用从疟疾病人体内提取出来的不同生活周期阶段的寄生虫而不是实验室培养的寄生虫,将可以进一步提高芯片分析数据的准确性,Winzeler补充说。(生物通编译)

参考文献:

  • Le Roch, K. G. et al. Discovery of gene function by expression profiling of the malaria parasite lifecycle. Science, published online, doi:10.1126/science.1087025(2003).
  • Gardner, M. J. et al. Genome sequence of the human malaria parasite Plasmodium falciparum. Nature, 419, 498 - 511, (2003).

 

 

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