印第安纳大学医学院研究人员的一项研究揭示了刚地弓形虫寄生虫如何制造进入休眠阶段所需的蛋白质，从而使它们能够逃避药物治疗。它最近以特别的荣誉发表在《生物化学杂志》上。

刚地弓形虫是一种单细胞寄生虫，人们从猫的粪便、未清洗的农产品或未煮熟的肉类中感染。这种寄生虫已经感染了世界上三分之一的人口，在引起轻微的疾病后，它会进入休眠阶段，寄居在包括大脑在内的全身的囊肿中。

弓形虫囊肿与行为改变和精神分裂症等神经系统疾病有关。当免疫系统被削弱时，它们也会重新激活，造成危及生命的器官损伤。虽然有药物可以缓解弓形虫病，但没有办法清除感染。更好地了解寄生虫如何发展成囊肿将有助于科学家找到治疗方法。

通过多年的合作，印第安纳大学医学院肖瓦尔特教授比尔·沙利文博士和罗纳德·c·韦克博士已经证明，弓形虫通过改变制造蛋白质的方式形成囊肿。蛋白质控制着细胞的命运，并由mrna编码。

“但是mrna可以存在于细胞中，而不被制成蛋白质，”Sullivan说。“我们已经证明，弓形虫在转化成包囊时，会改变mrna转化为蛋白质的方式。”

该研究的第一作者Vishakha Dey博士是印第安纳大学医学院的博士后，也是沙利文实验室的一名成员，他研究了被称为BFD1和BFD2的基因的先导序列，这两个基因都是弓形虫形成囊肿所必需的。

所有mrna在其先导序列的开头都有一个称为帽状结构。将mRNA转化为蛋白质的核糖体与帽结合并扫描前导蛋白，直到找到开始制造蛋白质的正确代码。

Dey说：“我们发现，在囊肿形成过程中，核糖体结合帽并扫描前导蛋白后，BFD2被制成蛋白质。”但BFD1不遵循这一惯例。它的产生不像大多数其他mRNA那样依赖于mRNA帽。”

研究小组进一步表明，只有在BFD1结合BFD1 mRNA先导序列中的特定位点后，BFD1才会被制成蛋白质。

沙利文说，这是一种被称为帽独立翻译的现象，在病毒中更为常见。

沙利文说：“在一种与我们的细胞解剖结构相似的微生物中发现它是令人惊讶的。”“它说明了这种蛋白质生产系统在细胞进化中有多古老。我们也很兴奋，因为所涉及的参与者不存在于人类细胞中，这使它们成为很好的潜在药物靶点。”

《生物化学杂志》（Journal of Biological Chemistry）将这项新研究列为“编辑精选”（Editor's Pick）论文，这些论文代表了该杂志精选的一组被认为质量特别高、读者普遍感兴趣的出版物。

“这篇论文描述了一种机制，通过这种机制，导致人类弓形虫病的寄生虫可以对压力做出反应，并允许寄生虫茁壮成长，”乔治·n·德马蒂诺博士说，他是《生物化学杂志》的副主编，也是德克萨斯大学西南医学中心的教授。“这种机制的发现为治疗这些感染提供了基础。此外，类似的机制在癌症中也很重要，这表明它可能是多种人类疾病的治疗靶点。”

该研究的其他共同作者包括IU医学院的Michael Holmes博士和Matheus S. Bastos博士。这项研究由美国国立卫生研究院和肖瓦尔特基金会资助。