困扰研究人员数十年的“奇异”疟疾之谜

在疟原虫体内,微小的铁晶体像火箭一样旋转,揭示了科学家可能能够利用的隐藏弱点。在引起疟疾的寄生虫恶性疟原虫的每个细胞内都有一个小隔室,里面装满了微小的铁晶体。当寄生虫活着时,这些晶体就会不断运动。它们在 [...] 内旋转、碰撞和反弹

来源:SciTech日报

在疟原虫体内,微小的铁晶体像火箭一样旋转,揭示了科学家可能能够利用的隐藏弱点。

在引起疟疾的寄生虫恶性疟原虫的每个细胞内都有一个小隔室,里面装满了微小的铁晶体。当寄生虫活着时,这些晶体就会不断运动。它们在封闭的空间内旋转、碰撞和反弹,移动速度如此之快且不可预测,以至于传统的科学工具难以测量它们。当寄生虫死亡时,运动就会突然结束。

多年来,这些铁晶体一直是抗疟药物的关键目标,但其运动背后的原因仍不清楚。

“人们不会谈论他们不理解的东西,而且由于这些晶体的运动是如此神秘和奇异,几十年来它一直是寄生虫学的盲点,”犹他大学斯宾塞福克斯埃克尔斯医学院 (SFESOM) 生物化学副教授 Paul Sigala 博士说。

Sigala 和他的同事现在已经发现了这一运动的根源。这些晶体由与推动火箭进入太空相同类型的化学反应提供动力。

这一发现可能指出破坏疟原虫的新方法,也可能为未来设计在纳米级运行的微型机器提供信息。研究结果发表在《PNAS》杂志上。

生物火箭燃料

研究人员发现,由一种称为血红素的含铁化合物制成的晶体通过驱动化学反应而移动,将过氧化氢分解为水和氧气。这种反应释放能量,提供使晶体运动并保持旋转的力。

铁晶体在人类红细胞(较大圆圈)内的活疟疾寄生虫(吉他拨片形状)中旋转的显微镜视频。图片来源:Erica Hastings

晶体运动可能有助于寄生虫生存

为新机器人和新药物提供动力

DOI:10.1073/pnas.2513845122

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