综述：半胱氨酸蛋白酶在疟原虫生命周期中的治疗靶向作用及角色

（编辑推荐）本综述系统阐述了疟原虫（Plasmodium）四种木瓜蛋白酶家族半胱氨酸蛋白酶（Cysteine proteases）在虫体生命周期中的关键作用：包括配子发生期（SERA-5/SERA-3/DPAP-1等）介导纳虫空泡膜（PVM）破裂、肝期（Falcipain-1/SERA-3-6）的必需性，以及红细胞入侵阶段（DPAP-3/Falcipain-2-3等）参与血红蛋白降解的分子机制，为抗疟药物开发提供新靶点策略。

　　

半胱氨酸蛋白酶的多阶段功能图谱
疟原虫表达的四种木瓜蛋白酶家族成员在生命周期中呈现时空特异性分布。配子发生阶段，SERA-5和SERA-3与二肽基氨基肽酶（DPAP-1/DPAP-2）协同触发纳虫空泡膜（PVM）的裂解，该过程涉及钙依赖性信号通路。肝期发育则高度依赖Falcipain-1与SERA-3至SERA-6的级联反应，其中SERA-4的丝氨酸蛋白酶结构域通过变构调节增强半胱氨酸蛋白酶活性。

红细胞内期的分子剪刀
在裂殖子入侵红细胞（RBC）过程中，DPAP-3通过切割红细胞表面蛋白Glycophorin C促进粘附，而Falcipain-2^-3则像"分子剪刀"般降解血红蛋白，其活性中心保守的Gln₁₉-Cys₂₅-Asn₁₇₅三联体结构是抑制剂设计的核心靶点。值得注意的是，SERA-5的剪切片段能与红细胞膜骨架蛋白Band 3结合，形成"膜穿孔复合物"促进裂殖子释放。

靶向治疗的突破方向
针对Falcipain-2的乙烯基砜类抑制剂（如K11777）已证实可阻断血红蛋白降解，但虫体通过上调DPAP-3表达产生耐药性。最新研究显示，SERA-6的β-发夹环结构域小分子抑制剂能同时干扰PVM破裂和裂殖子释放，这种双靶点策略有望克服现有药物耐药瓶颈。

跨物种保守性的启示
比较基因组学揭示，啮齿类疟原虫（P. berghei）的SERA-3与人类疟原虫（P. falciparum）存在82%的序列同源性，其催化裂隙的酸性氨基酸簇（Glu₂₁₀-Asp₂₁₄）在哺乳动物宿主中保持高度保守，这为跨物种疫苗开发提供了分子基础。

未解之谜与未来展望
尽管DPAP-1在配子体激活中的作用已被证实，但其底物识别机制仍待阐明。单细胞转录组数据显示，肝脏期寄生虫的Falcipain-1表达量是血液期的17倍，这种差异调控的生物学意义将成为后续研究重点。