揭示細(xì)菌如何來攻擊宿主細(xì)胞引發(fā)機(jī)體感染
小腸結(jié)腸炎耶爾森菌(Yersinia enterocolitica)是一種引發(fā)痢疾和發(fā)燒的致病菌,其在自身錨定蛋白的幫助下可以吸附于宿主細(xì)胞,隨后對其進(jìn)行感染。近日,來自馬普研究所(Max Planck Institute)等處的研究人員揭示了細(xì)菌這種錨定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組分,并且了解了其生物合成的過程,這就可以幫助研究者開發(fā)出新型的抗生素來抵御這種致病菌的感染,相關(guān)研究成果刊登于雜志Nature Methods & Scientific Reports上。
小腸結(jié)腸炎耶爾森菌可以誘發(fā)很多疾病,這種細(xì)菌可以導(dǎo)致嬰兒產(chǎn)生發(fā)燒和痢疾癥狀,在未成年人和成年個(gè)體中,這種細(xì)菌易引發(fā)小腸炎和多種類型的關(guān)節(jié)炎。這種細(xì)菌可以通過動(dòng)物傳染給人類,比如食用豬肉就可以進(jìn)行細(xì)菌傳播。這種細(xì)菌的特殊膜蛋白,名為粘附素,其類似于堅(jiān)固的棒狀結(jié)構(gòu),可以幫助細(xì)菌吸附于宿主細(xì)胞表面并且侵入到宿主細(xì)胞中。這種粘附素可以通過一種復(fù)雜的自我轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制來到達(dá)細(xì)菌表面。
這項(xiàng)研究中,研究者集中研究這種復(fù)雜蛋白質(zhì)的膜結(jié)構(gòu)域,其主要是負(fù)責(zé)胞外結(jié)構(gòu)域的運(yùn)輸。位于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)很難進(jìn)行分離,純化以及結(jié)晶,因此對于研究者來說進(jìn)行此項(xiàng)研究也是非常困難的。研究者使用了固態(tài)核磁共振波譜法揭示了蛋白質(zhì)膜結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)信息,另外該技術(shù)也幫助研究者獲得了其進(jìn)行運(yùn)輸?shù)膭?dòng)態(tài)圖像。
小腸結(jié)腸炎耶爾森菌屬于革蘭氏陰性菌,其有特殊的雙層膜結(jié)構(gòu),許多致病菌,比如沙門氏菌、軍團(tuán)病桿菌等都屬于這種雙層膜細(xì)菌家族。研究者假設(shè)許多革蘭氏陰性菌都可以類似于小腸結(jié)腸炎耶爾森菌,來利用細(xì)胞膜蛋白質(zhì)進(jìn)行感染的過程,在人類的細(xì)胞中,這種類型的膜蛋白中并沒有被發(fā)現(xiàn)。后期研究中,研究者將深入研究來揭示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域特殊的可變部分,用來對其機(jī)制進(jìn)行深入的剖析。