Nature新文章揭示細菌的秘密
日期:2013-09-04 09:13:24
科學家們通過首次描繪一種蛋白質的結構,發現了細菌的另一個弱點。這一蛋白質在幫助感染在體內立足中發揮了重要的作用。
由來自澳洲莫納什大學、美國國立衛生研究院(NIH)、佐治亞理工學院和英國“鉆石光源”(Diamond Light Source)的科學家們組成的一個國際研究小組,在兩種細菌中確定了稱之為BamA的重要膜蛋白的結構。研究結果發表在9月1日的《自然》(Nature)雜志上。
許多的膜蛋白都暴露在入侵細菌的表面,在細菌建立充分的種群引發疾病的過程中,幫助它們躲避人體免疫系統的檢測。因此,這些蛋白質被人們視為是對抗感染性疾病的極好治療靶點。
論文的共同作者、莫納什大學生物醫學科學學院Trevor Lithgow教授,一直將研究焦點放在了解BamA的結構和功能上。他的實驗室曾最先詳細描述了,BamA進化促進細菌外膜合成,由此提供了對抗免疫系統的一線防御的機制。
BamA僅存在于革蘭氏陰性菌上,許多的革蘭氏陰性菌都對抗生素高度耐藥。新研究針對的是可以引起淋病和軟性下疳的細菌。軟性下疳是發展中國家的一種常見性傳播疾病,它是HIV的一個風險因素。
Lithgow教授說,這些研究發現是他們與世界領先的結構生物學家、NIH的Susan Buchanan教授長期合作的結果。
“這些研究結果是我們采取長期策略,了解細菌入侵過程最初幾步——即細菌改變它們的外表面特性過程所到達的一個重要階段,我們或許能夠在感染建立之前終止它,”Lithgow教授說。
“這些結果讓我們朝著了解細菌及利用它們的弱點又近了一步。”
在進一步的研究中,Lithgow教授研究小組利用超高分辨率顯微鏡聚焦單個細菌細胞外表面,觀察了正在起作用的BamA。
以這種前所未有的細節來觀察活體細菌,揭示了細菌能夠掩飾自身躲避人類免疫系統并建立充分感染是多么的復雜。然而,這種復雜性卻為阻止感染過程提供了各種機會。
“細菌在人體建立種群的第一階段利用了高度復雜的分子機器。如果我們能夠除去哪怕是其中的一個關鍵方面,我們都可以使得整個機器喪失功能,”Lithgow說。
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