《惡性瘧原蟲K13基因M579I突變參與青蒿素抗性機制的研究》是依託揚州大學，由陸鳳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：惡性瘧原蟲K13基因M579I突變參與青蒿素抗性機制的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陸鳳
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
瘧疾是嚴重威脅人類健康的寄生蟲病。惡性瘧原蟲青蒿素抗性株的發現給瘧疾防控和消除工作帶來巨大的挑戰，研究發現東南亞地區的惡性瘧原蟲青蒿素抗性與其K13基因突變有關，但迄今尚未在非洲發現明確的青蒿素抗性蟲株。本課題組前期研究發現，赤道幾內亞惡性瘧原蟲K13基因的抗性選擇壓明顯高於其他非洲國家，並發現了攜帶K13基因M579I突變的蟲株對青蒿素具有抗性。因此，K13基因非洲特有的M579I突變很可能也與青蒿素抗性有關。本研究擬套用CRISPR-Cas9基因編輯技術進一步確認M579I突變與惡性瘧原蟲青蒿素抗性的相關性；通過對K13蛋白的過表達和抑制來確定K13作用的靶點及M579I突變後產生的影響；並通過觀察青蒿素處理後M579I突變株發育狀態的改變及其相關基因表達水平變化，驗證未摺疊蛋白反應（UPR）上調在瘧原蟲青蒿素抗性中的作用，從而為惡性瘧原蟲青蒿素抗性分子機理及監測提供新的線索。
結題摘要
瘧疾是一種重要的蟲媒傳染病，嚴重威脅著人類健康。作為目前惡性瘧和重症瘧疾治療的最後一線藥物，青蒿素抗性株的發現給瘧疾防控和消除工作帶來巨大的挑戰，尤其是瘧疾重災區非洲。研究發現惡性瘧原蟲青蒿素抗性與其K13的螺旋槳區域的胺基酸變異有關，C580Y進一步被證實是惡性瘧原蟲青蒿素抗性的重要分子標誌。本課題組首次發現了非洲惡性瘧對青蒿素出現了耐藥性，尤其是一種新發現的K13突變類型M579I，緊鄰抗性關鍵胺基酸位點580，二者共處於第4個螺旋槳的β-摺疊。惡性瘧原蟲的抗性已被證實可以有不同的起源，這種非洲特有的K13基因M579I突變很可能也與青蒿素抗性有關。本研究套用CRISPR-Cas9基因編輯技術，將蟲株CWXM579I進行定點突變，獲得CWXI579M株，並對其進行環狀體生存率分析，確認了M579I突變與惡性瘧原蟲青蒿素抗性的相關性；通過對K13蛋白的過表達，發現環狀體期發育進程受到了影響；利用RT-PCR分析UPR相關基因的表達水平，發現UTR與環狀體期瘧原蟲休眠的相關性，環狀體期發育是後續研究的關鍵。本研究鑑定了非洲獨立起源的K13基因M579I突變參與青蒿素抗性的機制，為瘧原蟲抗青蒿素分子機理的認識提供新的線索。
