甘油醛-3-磷酸脱氢酶的结构恶性疟原虫

出版商权利这是作者的作品版本，已被《生物化学与生物物理学报（BBA）-蛋白质与蛋白质组学》接受出版。出版过程中产生的变化，如同行评审、编辑、更正、结构格式和其他质量控制机制，可能不会反映在本文件中。自从这部作品提交出版以来，可能已经对其进行了修改。最终版本随后发表在Biochimica et Biophysia Acta（BBA）-蛋白质和蛋白质组学，第1844卷，第4期，2014年4月。DOI 10.1016/j.bbapap.2014一般权利通过女王大学贝尔法斯特研究门户网站访问的出版物的版权归作者和/或其他版权所有者所有，用户承认并遵守与这些权利相关的法律要求是访问这些出版物的条件。撤销政策研究门户网站是女王的机构存储库，可访问女王的研究成果。已尽一切努力确保研究门户中的内容不侵犯任何人的权利或适用的英国法律。如果您在研究门户中发现您认为违反版权或任何法律的内容，请联系openaccess@qub.ac.uk。摘要：3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）催化糖酵解的两个步骤之一，生成还原辅酶NADH。该反应先于两个ATP生成步骤。因此，抑制GAPDH将导致能量产生大幅减少。因此，人们对开发GAPDH抑制剂作为抗癌和抗寄生虫药物产生了极大的兴趣。在这里，我们描述了普通肝片吸虫（FhGAPDH）GAPDH的生化特征。FhGAPDH的一级序列与其他吸虫相似，预测的结构与包括哺乳动物宿主在内的其他动物的结构高度相似。FhGAPDH缺乏一个结合囊，这种结合囊已被用于设计新型抗胰蛋白酶体化合物。该蛋白可在大肠杆菌中表达并纯化；重组蛋白活性高，对3-磷酸甘油醛为底物无协同作用。在没有配体的情况下，根据蛋白质交联和分析凝胶过滤判断，FhGAPDH是同源二聚体和四聚体的混合物。添加NAD+或3-磷酸甘油醛将此平衡转移到紧密的二聚体。热扫描荧光分析表明，这种形式比未加标记的形式稳定得多。这些对配体结合的反应不同于哺乳动物酶中的反应。这些差异可以用于发现选择性破坏FhGAPDH功能的试剂。对评审员的回应：手稿编号：BBAPRO-14-17标题：肝吸虫3-磷酸脱氢酶甘油醛（GAPDH）的生化特征，肝片吸虫对评审员的回应。。。

妊娠期和免疫缺陷患者中弓形虫感染可能很严重。目前弓形虫病的治疗仅限于速殖子，对维持在组织囊肿中的缓殖子几乎没有影响。因此，由于阿托伐醌的使用已证明对速殖子和缓冲剂具有部分疗效，因此提出了新的治疗替代方案。这项工作研究了3-溴丙酮酸（3-BrPA），一种正在测试抗癌细胞的化合物，对LLC-MK2细胞感染弓形虫速殖子RH株的影响。3-BrPA对宿主细胞增殖或存活无影响，但对弓形虫的增殖有抑制作用。用凝集素Dolichos biflorus凝集素（DBA）培养物孵育显示了囊形成的发展，寄生虫细胞内发育的超微结构分析证实了组织囊中常见的形态学特征。此外，还观察了降解寄生虫的存在以及3-BrPA对内源性的影响。用这种化合物和阿托伐醌的组合交替治疗感染的培养物。这导致24小时后细胞内寄生虫减少73%，48小时后减少71%；在这些培养物中没有形成囊壁。因此，我们得出结论，3-BrPA的使用可能是研究（i）体外膀胱生成的重要工具；（ii）寄生虫代谢，需要深入了解该化合物对弓形虫的作用靶点；（iii）替代寄生虫代谢途径；以及（iv）触发寄生虫死亡的分子/细胞机制。弓形虫是弓形虫病的一种必需的细胞内原生动物病原体，其生命周期包括猫科成员作为最终宿主和温血动物（包括人类）作为中间宿主（1）。弓形虫病的发展涉及无性繁殖。这导致了以急性感染期间快速生长为特征的速殖子和在组织囊肿内发现的缓殖子，它们缓慢繁殖，并导致弓形虫病的慢性阶段（2）。在人类中，这种疾病通常是无症状的；然而，它在免疫功能低下的个体和先天性病例中是严重的。为了控制感染，最广泛使用的治疗方法是乙胺嘧啶和磺胺嘧啶的联合用药（3），但由于不良反应、超敏反应和血液毒性，这种联合用药通常存在一些局限性（4）。尽管这种联合疗法是首选的治疗方法，并被用作预防措施，但一些患者对这种方案不耐受，需要替代疗法（5）。阿托伐醌是一种具有广谱抗原虫活性的羟基-1,4-萘醌，已被FDA批准用于治疗弓形虫病。该化合物对体内外速殖子有明显的抑制作用（6，7），并与克林霉素对急性小鼠有协同作用。。。

自古以来，人类就必须与病原微生物的持续攻击作斗争。如今，疟疾仍然是世界上最重要的传染病。20世纪50年代和60年代，通过景观美化措施、使用杀虫剂DDT控制病媒以及广泛使用氯喹（有史以来最重要的抗疟剂），疟疾控制取得了巨大成功。在20世纪60年代末，人们相信战胜疟疾的最后胜利在望。然而，这些寄生虫无法根除，因为它们对当时使用最广泛、价格最低廉的药物产生了耐药性。今天，疟疾感染病例呈上升趋势，已达到创纪录的数字。这篇综述简要介绍了疟疾，简要介绍了抗疟药物的发展历史，并重点介绍了目前可用于疟疾治疗的药物。解释了关于其作用模式和耐药机制的现有知识，以及许多研究小组为克服现有药物类别和一些新类别中的耐药问题所做的尝试。最后，这篇综述涵盖了所有类别的抗疟药物，其中至少有一种候选药物正在临床开发中。仅处于早期发展阶段的抗疟疾药物将在单独的审查中讨论。