即時不分類 - 聯合新聞網 ( ) • 2024-06-27 16:30
中央大学生命科学系王健家教授(左) 团队长期钻研基因转译,新发现提供抗疟疾药物研发新线索,成果刊登于国际顶尖期刊《核酸研究》。图/中央大学提供中央大学生命科学系王健家教授(左) 团队长期钻研基因转译,新发现提供抗疟疾药物研发新线索,成果刊登于国际顶尖期刊《核酸研究》。图/中央大学提供

根据世界卫生组织公布,约50%全球人口身处疟疾感染风险区,开发抗疟疾药物刻不容缓。国立中央大学生医理工学院院长、生命科学系教授王健家团队于基因研究取得重要突破,为抗疟疾药物的开发提供新线索,研究成果日前已刊登于国际顶尖期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)。

王健家团队发现,苏力菌(Bacillus thuringiensis)比其他细菌多携带一个Prolyl-tRNA synthetase(ProRS),ProRS经过基因转移,从真核细胞转移至细菌,然而蛋白质结构已经发生改变,使其更像是细菌的ProRS,并对抗疟疾药物halofuginone(HF)产生抗性。

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中央大学指出,基因是携带遗传讯息的DNA序列,经过一系列的生化反应,细胞能将基因转化为蛋白质,过程中aaRS(aminoacyl-tRNA synthetase)酵素会先将正确的胺基酸接到相对应的tRNA(转运核糖核酸)分子上,再由tRNA将胺基酸运送到核糖体上进行蛋白质合成。aaRS是过程中的关键酵素,如果这个过程出现差错,会导致蛋白质功能异常,进而引发多种疾病。

中央大学指出,一般而言,aaRS的结构在演化上非常稳定,但是ProRS的结构变异很大,细菌型和真核型ProRS有不同的tRNA偏好,无法互相替代。通常,细菌只会携带一个细菌型ProRS,但苏力菌却同时携带一个细菌型及一个真核型ProRS。

更令人惊讶的是,中央大学表示,苏力菌的真核型ProRS在演化过程中改变了结构,使其能有效辨识细菌的tRNA,并帮助苏力菌在不同环境压力下生存,如高温和氧化压力。不同于其他已知的真核型ProRS,苏力菌的真核型ProRS对抗疟疾药物HF的耐受性显著提高。

目前国外已有多个研究团队在利用HF衍生药物开发治疗疟疾、弓形虫、隐孢子虫等寄生生物感染的药物。HF的结构类似于由中药常山萃取出的化合物FF (febrifugine),能有效抑制疟原虫或其他寄生虫的ProRS,因此被寄予厚望,希望能早日应用于临床治疗。