非洲锥虫蛋白质图谱：首个病原体蛋白质图谱助力研究进化和潜在治疗方法

非洲锥虫可引起人类昏睡病，首个锥虫蛋白质图谱绘制将有助于研究其进化和确定潜在的药物靶点。

　　

非洲锥虫是由采采蝇传播的寄生虫，可引起人类昏睡病(表现为发烧、贫血，严重时可导致死亡)和牛的一种类似疾病。这些寄生虫使非洲大片地区不适合牲畜生产，使农村农民每年损失高达37亿英镑的收入，对农业和人类健康具有严重影响。布氏锥虫属于一类重要的人类和动植物单细胞寄生虫（类似病原体还包括人类寄生虫利什曼原虫(利什曼病)和克氏锥虫病(恰加斯病)）。了解它们复杂的细胞结构和生命周期具有挑战性。与大多数真核微生物一样，约50%的基因组编码蛋白质具有完全未知的功能。

华威大学、牛津大学和牛津布鲁克斯大学的科学家们有史以来第一次开发了一种病原体——布氏锥虫(T. brucei)的详细“蛋白质图谱”，这是一种定位细胞中蛋白质的生物地图。帮助了解蛋白质在其细胞中的位置，为帮助治疗寄生虫感染提供了功能相关的线索。

利用荧光显微镜和表达内源性标记蛋白的细胞系，他们绘制了布氏锥虫89%蛋白质组的亚细胞定位图，称为TrypTag。研究为从功能和定义上分析谱系特异的适应寄生细胞器提供了线索，绘制了真核生物的超保守细胞结构，包括对真核生物鞭毛的第一个全面的“绘图”分析，这对形态发生和病理学至关重要。他们确定了细胞周期中新的细胞器子域和分子组成的变化。这蛋白质图谱是一个创新性的资源，对于真核生物进化分子细胞生物学和基本的寄生虫细胞生物学假说的产生很重要。

这项突破性研究的好处还不止于此。通过绘制布鲁氏锥虫内部蛋白质的图谱，科学家们现在对其进化细胞生物学有了更多的了解。和人类一样，布鲁氏囊杆菌是真核生物——这意味着它们的细胞有细胞核。然而，布氏锥虫以与人类细胞非常不同的方式进化。对蛋白质图谱的探索揭示了它是如何进化成如此不同的。

华威大学寄生虫学助理教授Samuel Dean说:“在这项研究中，我们对锥虫进行了基因改造，使蛋白质附着在绿色荧光染料上。这有助于显示其蛋白质在细胞内的确切位置。利用这些信息，我们能够更多地了解这些蛋白质可能在做什么。到目前为止，布氏锥虫中50%的蛋白质具有未知的功能。“这对我们对病原体进化的理解产生了重大影响，并为数千种其他未鉴定的蛋白质提供了功能线索。这将有助于进一步的调查，并可能有助于为这些可怕的疾病提供新的治疗方法。”

爱丁堡大学寄生虫生物学专家Keith Matthews教授认为:“这一重要资源对专注于这些致死性病原体的研究人员具有巨大的长期价值，而且还有助于了解所有有核细胞的蛋白质功能和进化，包括我们自己的细胞。”

加纳大学高级讲师Theresa Manful Gwira是西非传染性病原体细胞生物学研究培训中心的负责人，他认为:“这是一项非常重要的工作，是一种强大的资源，将对许多研究人员有用，包括研究破坏性非洲锥虫病的非洲科学家，从而有助于更好地了解寄生虫生物学。”