锥虫Cox17铜分子伴侣的鉴定与功能表征：揭示寄生虫铜稳态调控新机制

本研究聚焦锥虫铜代谢关键蛋白Cox17的鉴定与功能解析。研究人员通过重组表达锥虫Cox17蛋白，结合抗坏血酸氧化实验、BCA铜释放实验和体内生长抑制实验，首次证实锥虫Cox17具有铜结合能力，并发现其在昆虫循环期高表达的特征。该研究为理解锥虫能量代谢转换机制及开发新型抗寄生虫靶点提供了重要理论依据。

　　

在非洲大陆，由锥虫（Trypanosoma）引发的昏睡病和那加那病严重威胁人类健康和畜牧业发展。这类单细胞寄生虫具有复杂的生活史，在哺乳动物血液和采采蝇体内经历显著的代谢重塑：血液期主要依赖糖酵解供能，而昆虫期则转向线粒体氧化磷酸化。这种代谢转换的核心在于细胞色素c氧化酶（COX）活性的动态调控，而铜离子作为COX关键辅因子，其运输机制在锥虫中却长期成谜。更引人深思的是，锥虫基因组中缺失哺乳动物典型的铜转运蛋白（如Ctr1和Atox1），暗示其可能演化出独特的铜稳态调控网络。

南非夸祖鲁-纳塔尔大学的研究团队在《Molecular and Biochemical Parasitology》发表的研究，首次系统鉴定了锥虫铜分子伴侣Cox17的功能特性。研究采用生物信息学分析、重组蛋白表达与纯化技术，结合抗坏血酸氧化动力学实验、BCA铜释放检测和细菌铜耐受实验等多项技术，证实了锥虫Cox17的铜结合能力。

在结果部分，"Identification of Cox17 in Trypanosomes"通过多序列比对揭示锥虫Cox17具有保守的CX₉C铜结合模体，AlphaFold结构预测显示其与人类同源蛋白相似的螺旋结构。"Cloning and purification"成功获得MBP融合的锥虫Cox17重组蛋白，为后续功能研究奠定基础。"Copper-binding assays"三项独立实验均证实重组蛋白可特异性结合Cu(I)，其中抗坏血酸氧化抑制实验显示铜结合效率达17.4%。尤为关键的是"Expression profiling"发现：锥虫Cox17在昆虫期的表达量是血液期的2.6倍，与COX活性变化趋势一致；而"Protein-protein docking"预测模型显示Cox17可能与铁转运蛋白（FeTport）、多铜氧化酶（Fet3）等存在相互作用。

讨论部分深入阐释了锥虫铜代谢的特殊性：虽然缺乏经典铜转运系统，但锥虫通过Fe(II)转运体实现铜摄取，并可能利用Cox17等非经典伴侣蛋白维持铜稳态。特别值得注意的是，Cox17在血液期的持续表达暗示其可能参与非线粒体铜分配，如调控多铜氧化酶活性或应激响应。该研究不仅填补了寄生原虫铜代谢研究的空白，其发现的锥虫特异性铜结合模体更为开发选择性抗寄生虫药物提供了新靶点。研究还提出创新性假说：锥虫可能通过乙酰化修饰调控Cox17功能，这种不同于哺乳动物的调控机制值得深入探索。

这些发现对理解锥虫能量代谢可塑性具有重要意义。鉴于铜稳态对寄生虫存活的关键作用，针对锥虫Cox17的抑制剂设计可能成为突破现有药物耐药性困境的新策略。此外，研究建立的重组蛋白表达体系和功能检测方法，为后续铜相关蛋白研究提供了可靠技术平台。