För första gången, UBC-forskare har visat en nyckelskillnad i de tredimensionella strukturerna hos ett nyckelmetaboliskt enzym i parasiten som orsakar malaria jämfört med dess mänskliga motsvarighet.

Fyndet, nyligen publicerad i International Union of Crystallography Journal , tar forskare ett steg närmare att utveckla nya terapier för att bekämpa läkemedelsresistent malaria.

De strukturella skillnaderna mellan det metabola enzymet, känd som hexokinas, fångades med hjälp av kryogen elektronmikroskopi eller kryo-EM, varvid prover kyls till kryogena temperaturer och undersöks vid nära atomär upplösning.

Forskarna fann att enzymet i den malariaorsakande parasiten, känd som Plasmodium, antar en form som har fyra individuella underenheter, medan enzymet hos människor antar en form med bara två underenheter. Denna skillnad ger en unik möjlighet att designa läkemedel som specifikt riktar sig mot Plasmodium-enzymet, utan att påverka den mänskliga versionen.

"Våra nya rön erbjuder möjligheten att designa läkemedel mot malaria som selektivt riktar in sig på den unika strukturen hos de parasitinfekterade cellerna, speciellt i de tidiga stadierna av infektion. Se det som att skära en nyckel baserat på formen på nyckelhålet, " säger studiens seniorförfattare Dr. Sriram Subramaniam, Gobind Khorana Canada Excellence Research Chair vid UBC:s medicinska fakultet.

Enligt Världshälsoorganisationen, malaria, en myggburen sjukdom, påverkar mer än 200 miljoner individer årligen, resulterade i uppskattningsvis 400 döda, 000 varje år. Nya behandlingar behövs, eftersom resistensen mot de vanligaste formerna av anti-malaria läkemedel ökar, gör sjukdomen allt svårare att behandla i vissa delar av världen.

"Med denna upptäckt, en ny väg för att bekämpa läkemedelsresistent malaria har öppnats, " säger studiens första författare Dr. Shanti Swaroop Srivastava, en UBC-postdoktor i Subramaniams labb, som är erkänt för världsledande bidrag inom cryo-EM. "Nu när vi känner till den atomära strukturella informationen för detta viktiga metaboliska enzym, nya läkemedel kan utvecklas för att blockera parasitens förmåga att metabolisera glukos och överleva."

Studien, utförs i Dr. Subramaniams laboratorium, genomfördes i samarbete med forskargrupper vid Clemson University, ledd av Dr James Morris, professor i genetik och biokemi, och Ohio State University Medical Center, ledd av Dr Mark Drew, professor i mikrobiell infektion och immunitet.