Kredit:Pekka Lappalainen-gruppen
Leishmania är flagellerade protozoparasiter som är beroende av både sandflugor och däggdjursvärdar. Leishmania-arter orsakar allvarliga sjukdomar, särskilt i tropiska länder. På grund av deras säregna livscykel och deras mer än en miljard år av evolutionärt avstånd från människor, uppvisar cellbiologin hos Leishmania-parasiter anmärkningsvärda skillnader jämfört med mänskliga celler.
Leishmania-parasiter har ett aktincytoskelett, som är ett komplext, dynamiskt nätverk av filament som består av ett protein som kallas aktin. Hos människor förmedlar aktincytoskelettet många av processerna i cellerna, såsom migration, morfogenes och upptag av näringsämnen. Hos Leishmania-parasiter verkar aktincytoskelettet endast driva näringsupptaget. Både Leishmania-aktinet i sig och proteinerna som reglerar parasitens aktincytoskelett skiljer sig mycket från människors.
En ny studie utförd vid Helsingfors universitet, Finland och vid Université Paris Cité, CNRS, Institut Jacques Monod, Frankrike avslöjade hur aktincytoskelettet regleras i Leishmania major-parasiten. Enligt studien är aktinfilament av denna evolutionärt avlägsna parasit mycket mer dynamiska jämfört med aktinfilamenten i mänskliga celler. Genom att bestämma atomstrukturerna hos parasitaktinfilament avslöjar studien också den molekylära grunden för den anmärkningsvärt snabba omsättningen av Leishmaniaaktinfilament.
Genom att fokusera på det mest divergerande aktin som studerats hittills belyser detta arbete aktincytoskelettets evolutionära ursprung.
"Vår studie tyder på att aktinfilamenten hos forntida eukaryoter var mycket dynamiska. Genom evolutionen blev aktincytoskelettet mer komplext och mer involverat i ett större antal cellulära funktioner. Vi föreslår att detta åtföljdes av stabiliseringen av aktinfilament och den samtidiga uppkomsten av ett brett spektrum av proteiner, som accelererar och kontrollerar dynamiken hos aktinfilament", säger huvudförfattaren till studien Tommi Kotila från Helsingfors universitet.
De strukturella skillnaderna mellan Leishmania-parasiten och mänskliga aktiner kan också utnyttjas för att generera specifika inhibitorer mot parasitaktiner.
"Nu tillgängliga anti-leishmaniala läkemedel har toxicitetsproblem och parasiter har utvecklat sätt att uppnå läkemedelsresistens. Därför behöver vi nya och mer specifika läkemedel för att behandla leishmaniasis, och föreningar mot aktin kan vara bra kandidater", säger akademiprofessor Pekka Lappalainen från Helsingfors universitet.
Forskningen publiceras i Nature Communications . + Utforska vidare
