Struktur av transportproteinet PfHT1 i komplex med sockret D-glukos. Kredit:David Drew
Konsumtionen av socker är en grundläggande källa till bränsle i de flesta levande organismer. Hos malariaparasiten Plasmodium falciparum, upptaget av glukos är avgörande för dess livscykel. Precis som i andra celler, socker transporteras in i parasiten av ett transportprotein – en dörr utformad för att socker ska kunna passera genom cellmembranet. Detaljerna om hur denna dörr fungerar har nu avslöjats.
"Genom att belysa atomstrukturen av det sockertransporterande proteinet PfHT1, vi kan bättre förstå hur glukos transporteras in i parasiten, " säger David Drew, Wallenberg Forskare vid institutionen för biokemi och biofysik och leder studien vid Stockholms universitet.
Huvudmålet med forskningen är en grundläggande förståelse för denna viktiga biologiska process, men med potential för utveckling av nya läkemedel mot malaria. Malaria dödar nästan en halv miljon människor varje år, Enligt WHO. Genom att blockera dörren för socker, det har visat sig att man kan stoppa tillväxten av malariaparasiterna.
"Det är en lång process från en förening med antimalariaaktivitet till ett läkemedel som kan tas på kliniken. med denna kunskap kan man förbättra kända antimalariaföreningar så att de är mer specifika för malariatransportören, så de har inte bieffekten att stoppa sockertransporten in i våra egna celler. Som sådan, denna kunskap ökar sannolikheten för att mer specifika föreningar kan utvecklas till ett framgångsrikt läkemedel, säger David Drew.
Trots miljontals år av evolution mellan parasiter och människor, forskningen visar att glukos överraskande fångas av det sockertransporterande proteinet i malariaparasiter på liknande sätt som av transportörer i den mänskliga hjärnan.
"Denna konservering återspeglar den grundläggande betydelsen av sockerupptag - i grund och botten, naturen slog på ett vinnande koncept och höll fast vid det, säger David Drew.
Dock, malariaparasiten är mer flexibel. Andra sockerarter, som fruktos, kan också importeras. Denna flexibilitet skulle kunna ge en selektiv fördel för malariaparasiten så att den kan överleva under förhållanden när dess föredragna energikälla glukos inte är tillgänglig.
"Varje biokemistudent undervisas om processen för sockertransport och det är spännande att lägga till ytterligare en viktig bit till detta pussel, säger Lucie Delemotte, Docent i biofysik vid Kungliga Tekniska Högskolan för livet, laboratoriestipendiat, som samarbetade i detta projekt.
Artikeln "The molecular basis for sugar import in malaria parasites" publiceras i den vetenskapliga tidskriften Natur .