science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers ontdekken hoe malariaparasieten suiker importeren

Structuur van het transporteiwit PfHT1 in complex met de suiker D-glucose. Krediet:David Drew

De consumptie van suiker is een fundamentele brandstofbron in de meeste levende organismen. Bij de malariaparasiet Plasmodium falciparum, de opname van glucose is essentieel voor zijn levenscyclus. Net als in andere cellen, suiker wordt naar de parasiet getransporteerd door een transporteiwit - een deur die is ontworpen om suiker door het celmembraan te laten gaan. De details over hoe deze deur werkt, zijn nu onthuld.

"Door de atomaire structuur van het suikertransporterende eiwit PfHT1 op te helderen, we kunnen beter begrijpen hoe glucose naar de parasiet wordt getransporteerd, " zegt David Drew, Wallenberg Scholar bij de afdeling Biochemie en Biofysica en leidde de studie aan de Universiteit van Stockholm.

Het belangrijkste doel van het onderzoek is een basisbegrip van dit belangrijke biologische proces, maar met het potentieel voor de ontwikkeling van nieuwe antimalariamiddelen. Malaria doodt jaarlijks bijna een half miljoen mensen, Volgens de WHO. Door de deur te blokkeren voor suiker, het is aangetoond dat men de groei van de malariaparasieten kan stoppen.

"Het is een lang proces van een verbinding met antimalaria-activiteit tot een medicijn dat in de kliniek kan worden ingenomen. met deze kennis kan men bekende antimalariaverbindingen verbeteren zodat ze specifieker zijn voor de malariatransporter, ze hebben dus niet het neveneffect dat ze het transport van suiker naar onze eigen cellen stoppen. Als zodanig, deze kennis vergroot de kans dat meer specifieke verbindingen kunnen worden ontwikkeld tot een succesvol medicijn, " zegt David Drew.

Ondanks miljoenen jaren van evolutie tussen parasieten en mensen, het onderzoek toont aan dat glucose verrassend genoeg wordt opgevangen door het suikertransporterende eiwit in malariaparasieten op een vergelijkbare manier als door transporters in het menselijk brein.

"Deze instandhouding weerspiegelt het fundamentele belang van de opname van suiker - in feite, de natuur sloeg op een winnend concept en bleef erbij, " zegt David Drew.

Echter, de malariaparasiet is flexibeler. andere suikers, zoals fructose, kan ook geïmporteerd worden. Deze flexibiliteit zou een selectief voordeel kunnen geven aan de malariaparasiet, zodat hij kan overleven onder omstandigheden waarin zijn favoriete energiebron glucose niet beschikbaar is.

"Elke student biochemie krijgt les over het proces van suikertransport en het is spannend om nog een belangrijk stuk aan deze puzzel toe te voegen, " zegt Lucie Delemotte, Universitair hoofddocent biofysica aan het KTH Royal Institute of Technology and Science for Life Laboratory Fellow, die aan dit project hebben meegewerkt.

Het artikel "De moleculaire basis voor suikerimport bij malariaparasieten" is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Natuur .