滑行这个动作是顶复门的寄生虫所特有的，比如疟原虫和弓形虫。这两种寄生虫通过蚊子和猫传播，对全球人类健康产生了巨大影响。疟原虫导致2.28亿人感染疟疾，且每年大约有40万人死亡。弓形虫可能在女性怀孕期间影响胎儿健康。

这些寄生虫通过滑行进入宿主细胞，并在宿主细胞之间移动。例如，疟原虫通过蚊虫叮咬的部位进入人体，然后再进入人体血管。这种独特的运动形式依赖于肌动蛋白（actin）和肌球蛋白（myosin）。肌球蛋白的分子“腿”沿着肌动蛋白丝前进，从而产生运动。

肌球蛋白还与其他几种蛋白质相互作用，组装成一种复合物，名为滑行体（glideosome）。由于大多数滑行体蛋白质的结构未知，人们目前还不大了解滑行体是如何起作用的。然而，了解这种机制有助于开发防止滑行体组装的药物，从而阻止疟疾和弓形体病等疾病的发展。


滑行体结构的示意图（来自原文）

欧洲分子生物学实验室的研究人员近日分析了滑行体中的必要轻链（ELC）的分子结构，这些蛋白质与肌球蛋白直接结合。它们是滑行所必需的，不过确切结构和功能还未知。研究人员通过X射线晶体学和核磁共振（NMR）获得了刚地弓形虫和恶性疟原虫的ELC分子结构。

这项研究成果发表在《Communications Biology》杂志上，表明ELC的作用有些类似“分子高跷”。一旦与肌球蛋白A（MyoA）结合，ELC变得僵硬，并开始充当其杠杆臂。这种硬化使得肌球蛋白能够前进更长的距离，这可能会加速寄生虫的滑行运动。

他们还研究了钙在ELC与肌球蛋白A之间的相互作用中扮演什么角色。令人惊讶的是，他们发现钙并不影响ELC的结构。不过，它确实增加了ELC-肌球蛋白A复合物的稳定性。该结果表明，滑行体的结构中还隐藏着许多的未知数。

EMBL研究人员Matthew Bowler表示：“这项工作让大家第一次了解到这些寄生虫是如何运动的。”他本人未参与这项研究，他的主要工作是研究弓形虫侵入细胞后如何控制免疫系统。

“让人激动的是，我们看到了一些新的分子细节，了解这些寄生虫如何在宿主细胞外发挥作用。这些美丽的结构显示了驱动这种运动的马达如何组装在一起，有望为开发治疗这些疾病的新药打下基础，”Bowler补充说。（生物通 薄荷）

原文检索

pazicky, S., Dhamotharan, K., Kaszuba, K. et al. Structural role of essential light chains in the apicomplexan glideosome. Commun Biol 3, 568 (2020). https://doi.org/10.1038/s42003-020-01283-8