今天來自傳染病結(jié)構(gòu)基因組學(xué)中心（CSGID）和西雅圖傳染病結(jié)構(gòu)基因組學(xué)中心（SSGCID）的研究人員宣布達(dá)到了流行病研究的一個(gè)重要里程碑，確定了來自傳染病生物體的1000種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。來自這些結(jié)構(gòu)的信息應(yīng)該可以促成對(duì)這些病原體引起的致命性疾病的新干預(yù)。

自2007年以來，SSGCID，生物醫(yī)學(xué)研究所為首的Peter J. Myler博士和CSGID，西北大學(xué)范伯格醫(yī)學(xué)院分子藥理學(xué)和生物化學(xué)系Wayne Anderson博士獲得了來自美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）下屬國立變態(tài)反應(yīng)與感染性疾病研究所（NIAID）五年合同的資金資助。

來自兩個(gè)中心的研究人員利用X射線晶體學(xué)和核磁共振方法檢測(cè)了來自超過40種人類病原體的蛋白質(zhì)的原子細(xì)節(jié)，其中包括鼠疫、炭疽熱、沙門氏菌病、霍亂、肺結(jié)核（TB）、麻風(fēng)病、阿米巴痢疾和流感的病原體。這些蛋白質(zhì)被選定是由于它們的生物醫(yī)學(xué)相關(guān)性，以及潛在的治療及診斷利益，有三分之一直接從傳染病研究團(tuán)體處獲得。Anderson說：“我們?yōu)樗幬锇l(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。確定這些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)能夠幫助研究人員發(fā)現(xiàn)新藥、重要酶類和可能的候選疫苗的有潛力的靶點(diǎn)。”Myler補(bǔ)充說：“兩個(gè)中心發(fā)布的超過80篇的科學(xué)論文凸顯了這一研究工作的重要性。”

今天在醫(yī)學(xué)上的重要挑戰(zhàn)之一就是對(duì)抗產(chǎn)生了耐藥性的細(xì)菌。抗甲氧西林金黃色葡萄球菌（一般稱之為MRSA）由于對(duì)包含青霉素和頭孢菌素類等抗生素形成了耐藥性因此使治療變得極其困難。Anderson 說：“通過確定這些藥物靶向蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，我們現(xiàn)在能夠觀察到原子如何在空間內(nèi)發(fā)生了重排以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔谩Ｈ缓笱芯咳藛T就可以確定細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制，找出改變藥物使細(xì)菌無法識(shí)別它的方法。”

SSGCID的聯(lián)合研究組長（PI）Lance Stewart博士說：“多重耐藥結(jié)核分枝桿菌(MDR-TB)菌株的出現(xiàn)也是全球一個(gè)重要的健康問題，來自印度的最新結(jié)核病例被認(rèn)為具有廣泛的耐藥(XDR-TB)。”世界衛(wèi)生組織（WHO）和其他的全球衛(wèi)生機(jī)構(gòu)呼吁共同努力發(fā)現(xiàn)新的治療藥劑尋找新的更好的藥物對(duì)抗結(jié)核，尤其是靶向治療疾病耐藥性菌株的藥物。SSGCID已經(jīng)解析了來自肺結(jié)核的22個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)以及來自分枝桿菌屬的其他126個(gè)密切相關(guān)的靶點(diǎn)。這些分枝桿菌可以引起諸如麻風(fēng)病、布路里潰瘍和艾滋病患者肺部感染等疾病。這些結(jié)構(gòu)將有助于了解這些致命性疾病，并提供新藥開發(fā)的藍(lán)圖。

當(dāng)這兩個(gè)結(jié)構(gòu)基因組學(xué)中心最初獲得NIH資金時(shí)，他們的期望是在五年時(shí)間內(nèi)解析750個(gè)結(jié)構(gòu)。然而受到對(duì)這些病原體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)需求的驅(qū)動(dòng)，他們已經(jīng)超過了這一目標(biāo)。技術(shù)的進(jìn)步的兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的效率使得他們?cè)?/SPAN>5年合同期滿前遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了最初的目標(biāo)。

Anderson說：“過去需要4年時(shí)間來確定一個(gè)結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在我們可以每個(gè)星期確定大約3個(gè)。我們中心與超過200名科研合作者建立了交流，將大大加快藥物開發(fā)，了解這些生物體的生物學(xué)。”在兩個(gè)協(xié)會(huì)中的每個(gè)機(jī)構(gòu)均對(duì)高通量流水線的不同方面做出了貢獻(xiàn)，包括利用生物信息學(xué)選擇靶蛋白，將基因克隆到細(xì)菌中生成蛋白，純化和結(jié)晶，利用美國和加拿大9種不同的光束線（beam-line）采集X射線衍射數(shù)據(jù)。在解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)后，研究團(tuán)體可以通過NIH支持的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫（Protein Data Bank）免費(fèi)獲取索引。也可通過訪問CSGID和SSGCID網(wǎng)站獲取結(jié)構(gòu)信息。

對(duì)指定蛋白質(zhì)靶點(diǎn)結(jié)構(gòu)測(cè)定感興趣的科學(xué)團(tuán)體成員可以在SSGCID或CSGID網(wǎng)站上完成申請(qǐng)。這一服務(wù)免費(fèi)提供給科學(xué)界，兩個(gè)中心還通過NIH資助的生物防衛(wèi)和新出現(xiàn)感染研究資源庫免費(fèi)分發(fā)蛋白質(zhì)表達(dá)克隆。