Nature新文章揭示細菌的秘密
日期:2013-09-04 09:13:24
科學(xué)家們通過首次描繪一種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了細菌的另一個弱點。這一蛋白質(zhì)在幫助感染在體內(nèi)立足中發(fā)揮了重要的作用。
由來自澳洲莫納什大學(xué)、美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)、佐治亞理工學(xué)院和英國“鉆石光源”(Diamond Light Source)的科學(xué)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(jié)構(gòu)。研究結(jié)果發(fā)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(fā)疾病的過程中,幫助它們躲避人體免疫系統(tǒng)的檢測。因此,這些蛋白質(zhì)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(xué)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院Trevor Lithgow教授,一直將研究焦點放在了解BamA的結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(fā)展中國家的一種常見性傳播疾病,它是HIV的一個風(fēng)險因素。
Lithgow教授說,這些研究發(fā)現(xiàn)是他們與世界領(lǐng)先的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家、NIH的Susan Buchanan教授長期合作的結(jié)果。
“這些研究結(jié)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(jié)果讓我們朝著了解細菌及利用它們的弱點又近了一步?!?SPAN lang=EN-US>
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(jié)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(tǒng)并建立充分感染是多么的復(fù)雜。然而,這種復(fù)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(fù)雜的分子機器。如果我們能夠除去哪怕是其中的一個關(guān)鍵方面,我們都可以使得整個機器喪失功能,”Lithgow說。