PTRAMP、CSS 与 Ripr 形成一个保守复合体，介导疟原虫属秒裂体侵入红细胞所必需

这对抗击疟疾为何重要

疟原虫必须进入我们的红细胞才能引起疾病。本研究揭示了一小组蛋白，它们构成了几种主要疟原虫物种（包括感染人类的物种）共同使用的“登船桥”。通过揭示这座桥如何构建以及抗体如何有时阻断它，研究为设计可能同时防护多种疟疾类型的疫苗指明了新途径。

多种疟原虫共有的工具箱

疟原虫属有 200 多个物种，但只有少数几种，如 P. falciparum、P. vivax 和 P. knowlesi 感染人类。这些物种位于寄生虫家系树的不同分支，并偏好不同类型的红细胞，但都必须以极高的精确度侵入红细胞。早期在 P. falciparum 的研究鉴定出一个五部分装配体，即 PCRCR 复合体，它对侵入至关重要并能锁定人红细胞受体 basigin。该复合体的一部分——名为 Rh5 的蛋白仅见于 P. falciparum 及其近缘种，这引发了一个疑问：其他疟原虫物种用的是什么？本研究聚焦于三种伴随蛋白——PTRAMP、CSS 和 Ripr，这些蛋白在整个属中保守，并检验它们是否组合成一种通用的侵入装置。

构建三部分的侵入桥

通过对多个寄生虫基因组的序列搜索，作者表明 PTRAMP、CSS 和 Ripr 存在于所有主要的疟原虫谱系中，而 Rh5 则局限于某一亚组。结合 AlphaFold 的结构预测和详尽的生化测量，研究显示 PTRAMP 与 CSS 形成稳定的二聚体，二者由两处保守半胱氨酸间的特定二硫键连接。这个双蛋白平台随后夹持 Ripr 的尾端，形成三部分的 PTRAMP–CSS–Ripr（PCR）复合体。对 P. falciparum、P. vivax 和 P. knowlesi 蛋白的实验表明，该复合体在三种物种中都能高亲和力地形成，而且仅需 Ripr C 端的一小段区域即可实现紧密结合。

在原子细节上看到结构

为超越预测，团队解析了晶体结构并采集了冷冻电子显微镜图像。P. vivax PTRAMP–CSS 二聚体的晶体结构精确展示了 PTRAMP 的一小段如何穿过 CSS 并形成关键的二硫键。另一处结构捕获了一个强效抗体与 Ripr 两个类生长因子结构域的结合，描绘出 Ripr 尾部的抑制性表位。对 P. knowlesi PCR 复合体的冷冻电镜分析证实了 AlphaFold 预测的整体构象：PTRAMP 和 CSS 位于寄生虫膜附近并夹持 Ripr，而 Ripr 的细长体向宿主细胞延伸。这些结构快照共同支持 PCR 三联体形成刚性支架的观点，该支架在侵入过程中物理跨越寄生虫与红细胞之间的间隙。

识别多种物种的抗体

由于这些蛋白具有保守性，作者探究自然感染的人类是否会产生能跨物种反应的抗体。来自感染 P. falciparum、P. vivax 或 P. knowlesi 患者的血浆对多种物种的 CSS 和 Ripr 显示出强烈的抗体反应，表明人们会针对 PCR 复合体的共享区域产生抗体。随后团队制备了针对 P. vivax PTRAMP、CSS 与 Ripr 的单克隆抗体与纳米抗体，并在培养中测试这些抗体是否能阻断寄生虫生长。一些抗体，尤其是名为 5B3 的抗体，结合 Ripr 的尾部，能够抑制 P. knowlesi 的侵入，并在更高浓度下抑制 P. falciparum。令人惊讶的是，相同的抗体并未阻止 P. vivax 或与之近缘的猴寄生虫 P. cynomolgi，尽管它们能够结合这些物种的相应蛋白。

共享支架与物种特异性附加件

功能性测试表明，PCR 复合体本身并不直接抓取红细胞；相反，它更可能作为一个保守的结构性支架，每个物种在其上装配各自的受体结合伙伴。例如在 P. falciparum 中，PCR 三联体与 CyRPA 和 Rh5 协作以接触人红细胞表面的 basigin。在 P. vivax 与 P. knowlesi 中，相应的受体结合蛋白与宿主目标尚未明确，但相同的 PTRAMP–CSS–Ripr 核心似乎负责组织侵入装置。某些抗体能跨物种反应但仅抑制特定物种的事实，凸显了复合体装配细微差异和时序如何改变对免疫攻击的易感性。

这对未来疟疾疫苗意味着什么

对非专业读者来说，结论是：不同疟原虫物种共享一个用于进入红细胞的通用“插头”——由 PTRAMP、CSS 和 Ripr 组成——尽管它们把该插头连接到细胞表面的不同受体。这个保守的插头现在已有结构图谱，并且在某些情况下可以被跨物种有效的抗体命中。尽管仍需进一步鉴定全部伙伴蛋白并改进抑制性抗体，但发现一个通用的侵入支架为设计可能防护多种疟疾的疫苗打开了大门，而不仅仅针对单一种类。

引用: Seager, B.A., Lim, P.S., Xiao, X. et al. PTRAMP, CSS and Ripr form a conserved complex required for merozoite invasion of Plasmodium species into erythrocytes. Nat Commun 17, 1780 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68486-1

关键词: 疟疾侵入, 疟原虫蛋白, 秒裂体进入, 跨物种疫苗, 红细胞感染