Toksoplazmoza je zarazna bolest koja se nalazi širom sveta, a izaziva je jednoćelijski parazit Tokoplasma gondii. Kod ljudi, infekcija predstavlja poseban rizik za trudnice, jer može dovesti do urođenih mana. Kao blisko srodni patogen malarije — Plasmodium falciparum — i druge srodne vrste, T. gondii poseduje posebne organele, takozvane rhoptrije i mikroneme, za inficiranje ćelije domaćina.
Tim predvođen profesorom Markusom Meissnerom, predsedavajućim za eksperimentalnu parazitologiju na LMU, i profesorom Joelom Dacksom sa Univerziteta Alberta (Kanada) je sada istražio evoluciju ove mašinerije za infekciju i identifikovao protein specifičan za organele, koji bi mogao postati obećavajuća meta. za nove terapijske pristupe. Rad je objavljen u časopisu Izveštaji ćelija.
Tokom svoje evolucije, paraziti nisu razvili samo posebne organele kao što su rhoptrije i mikroneme, već i svu proteinsku mašineriju potrebnu da obezbede proizvodnju i funkcionisanje organela.
Takozvana hipoteza o paralogiji organela (OPH) predlaže da je trenutna raznolikost ćelijskih organela nastala usled dupliciranja i naknadne diversifikacije tokom evolucionog vremena određenih gena koji kodiraju identitet organela.
„Da bi stvorili svoje specifične strukture, paraziti su morali da prenamene neke proteine i dodaju druge“, objašnjava parazitolog LMU Elena Jimenez-Ruiz.
Da bi istražili u kojoj meri i na koji način se različitost organela pojavila u Apicompleka – grupi organizama kojoj pripadaju T. gondii i P. falciparum – istraživači su kombinovali sveobuhvatne bioinformatičke genetičke analize i metode molekularne ćelijske biologije. Na ovaj način, naučnici su uspeli da identifikuju 18 kandidata za proteine koji su u korelaciji sa pojavom novih organela i njihove proteinske mašinerije u apikompleksanima.
„Za jedan od ovih proteina, poznat kao ArlKs3, tada smo bili u mogućnosti da eksperimentalno pokažemo da igra ključnu ulogu u formiranju mikronema i rhoptrija kod T. gondii“, kaže Jimenez-Ruiz. „Bez ArlKs3, paraziti se više ne mogu razmnožavati.“
Pošto se ArlKs3 javlja u parazitima, ali ne i u ljudskim ćelijama, istraživači misle da bi protein mogao predstavljati obećavajuću ciljnu strukturu za nove terapijske opcije. Štaviše, njihove metode bi se potencijalno mogle koristiti za identifikaciju daljih specifičnih podgrupa proteina koje bi mogle dati važan uvid u ćelijsku biologiju parazita.
