疟疾作为威胁全球公共卫生的传染病，其致病元凶疟原虫在生命周期中必须入侵红细胞才能完成增殖。尽管在恶性疟原虫(P. falciparum)中已发现由PfRh5/PfCyRPA/PfRipr/PfCSS/PfPTRAMP组成的PCRCR复合物是关键入侵媒介，但Rh5蛋白仅存在于恶性疟原虫及其近缘种，其他疟原虫物种如何入侵红细胞仍是未解之谜。这限制了广谱抗疟药物的开发，也使得针对多种疟原虫的疫苗设计面临挑战。
为揭示疟原虫入侵机制的保守性规律，研究人员选取间日疟原虫(P. vivax)和诺氏疟原虫(P. knowlesi)为模型，系统解析了PTRAMP、CSS和Ripr这三个在疟原虫属中高度保守的蛋白之间的相互作用。研究发现这三个物种中PTRAMP与CSS均通过二硫键形成异源二聚体，并能与Ripr的C端区域结合形成PTRAMP-CSS-Ripr(PCR)复合物。该复合物在不同物种间具有结构相似性，靶向其保守表位的抗体可交叉抑制裂殖子入侵。
关键技术方法包括：利用基因工程技术获得疟原虫蛋白，通过X射线晶体学解析抗体-抗原复合物结构（样本来源为P. vivax Ripr C端肽段），采用冷冻电镜技术获得P. knowlesi全长PCR复合物的近原子分辨率结构（样本为重组表达的Pk蛋白复合物）。
研究结果：
保守复合物组装机制
研究发现PvPTRAMP-PvCSS和PkPTRAMP-PkCSS均能形成二硫键连接的异源二聚体，并通过结合各自Ripr蛋白的C端区域组装成三聚体复合物。二硫键连接是复合物稳定的关键，去除还原剂会导致复合物解离。
交叉抑制抗体的发现与应用
制备靶向PCR复合物的抗体并进行功能验证，发现部分抗体能交叉抑制不同物种疟原虫的入侵。其中靶向PvRipr C端尾部的抗体不仅能结合PvPCR复合物，还能与PkPCR复合物交叉反应，显著抑制诺氏疟原虫裂殖子入侵。
抑制性表位的结构基础
通过解析靶向PvRipr C端尾部的抗体Fab片段与抗原复合物的晶体结构（分辨率2.6Å），发现抗体主要识别PvRiprC-tail的构象性表位。该表位在PkRipr中高度保守，解释了抗体交叉反应性的结构基础。
PCR复合物的整体架构
冷冻电镜解析的PkPCR复合物结构显示，PkPTRAMP与PkCSS通过大面积相互作用形成异源二聚体，共同夹住PkRipr的C端结构域。PkRipr的C端尾部呈现柔性特征，其抑制性表位在复合物表面暴露，便于抗体识别。
研究结论与意义：
本研究首次证实PTRAMP-CSS-Ripr组成的PCR复合物在疟原虫属中具有保守结构和功能，揭示了非Rh5依赖的入侵途径核心机制。该复合物通过形成刚性支架为其他入侵蛋白提供锚定平台，其保守性为开发广谱疟疾疫苗提供了新靶点。特别是鉴定出的Ripr C端交叉抑制表位，以及解析的PCR复合物三维结构，为理性疫苗设计提供了精准模板。这项发表于《Nature Communications》的研究不仅深化了对疟原虫入侵机制的理解，更开辟了针对多种疟原虫物种的联合免疫策略新方向。
