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衣原体攻击与弗兰肯斯坦蛋白质

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2020-01-10浏览次数:1125

当沙眼衣原体(一种导致世界上最常见的性传播感染的细菌)感染人体细胞时,它会劫持宿主的一部分并在其周围建立保护层。

在这个临时堡垒中,蠕虫生长并繁殖,最终爆炸以寻找新的目标并杀死宿主细胞。尽管科学家多年来已经知道衣原体以这种方式保护自己,但他们直到现在还没有缺乏这些机制。

杜克大学的研究人员和英国剑桥的MRC分子生物学实验室已经证明,衣原体蛋白ChlaDUB1可以通过两种不同的方式操纵人体细胞,其中至少有一种似乎是繁殖内部繁殖的必需品。它的主人。

本周发表在“自然 - 微生物学”杂志上的研究结果为用较少的抗生素治疗衣原体铺平了道路。

该研究是与杜克大学MRC分子生物学实验室和衣原体专家David Komander领导的结构生物学家合作进行的。最初,Komander和博士后研究员Jonathan Pruneda现在是俄勒冈健康与科学大学的助理教授。他与Duke Raphael Valdivia教授(基础科学副院长)讨论了Valdivia团队研究的ChlaDUB1蛋白质。

ChlaDUB1是由衣原体产生的一类破坏宿主细胞功能的蛋白质之一。 Komander,Pruneda及其同事发现,这种蛋白质是一种酶,是一种去泛素化酶,能够去除泛素,这是一种附着在人体细胞中的其他蛋白质上的小蛋白质,可以激活它们,或者表明这些蛋白质应该被撕掉。人体细胞利用遍在蛋白发送信号,其中许多信号对于病原体如衣原体的炎症反应很重要。

Komander的团队进一步研究了ChlaDUB1酶的形状,以确定它还可以腐蚀蛋白质,破坏人体细胞产生的抗感染警报。

“这不是制造具有去泛素化酶活性的两种蛋白质,另一种是具有乙酰化活性的蛋白质,而是将它们组合成相同的蛋白质,”共同作者罗伯特巴斯蒂达斯说,他是杜。瓦尔迪维亚大学研究助理教授。

Bastidas解释说衣原体与其他细菌不同,因为它不能在体外细胞外存活。他说,为了在宿主细胞中更好地生存,这种蠕虫可能会放弃大部分基因组。他假设细菌可以通过这种捣碎的蛋白质来节省空间,这是唯一发现具有这两种功能的衣原体蛋白质。

虽然很明显ChlaDUB1具有这两种功能,但是Bastidas和他在杜克大学的同事们想知道衣原体感染过程中酶在宿主中的作用。研究人员用携带ChlaDUB1缺陷拷贝的野生型衣原体和突变菌株感染人体细胞。

一旦衣原体在宿主细胞中建立其堡垒,它就会破坏宿主细胞的高尔基体并在其周围操纵它。高尔基体是一个细胞室,通常靠近细胞核,并通过添加糖进行修饰,糖被用作行李标签,以指示蛋白质是否应进入质膜或某些其他细胞区室。目前尚不清楚为什么细菌围绕高尔基部分,可能使用糖和脂肪来促进自身生长,但它是唯一已知的细菌。

在科学家的感染测试中,野生型衣原体照常切碎高尔基体。然而,当用突变酶感染时,人细胞的高尔基体保持完整,表明ChlaDUB1的活性对于衣原体感染的这一方面是必需的。

Bastidas还假设ChlaDUB1从宿主蛋白中去除泛素的能力可以保护衣原体免受宿主炎症反应。

接下来,研究人员希望找到一种特异性破坏ChlaDUB1功能的药物,从而减缓细菌抵抗宿主免疫系统攻击的能力。巴斯蒂达斯说:“如果我们开发这些抑制剂并且它们具有足够的特异性,那么我们就不必使用抗生素”或至少使用更少的抗生素。

巴斯蒂达斯说,衣原体更喜欢生活在一个抗生素可能导致抗生素抗性或阴道和尿微生物群受损的世界,更有针对性的疗法可能被证明是一种更好的抗感染工具。

该研究获得了欧盟FP7基础设施拨款BIOSTRUCT-X(),英国医学研究理事会(U),欧洲研究理事会(),Lister预防医学研究所,EMBO长期奖学金和国家支持。卫生研究所(R01AI),国家过敏和传染病研究所(STI CRC U19 AI)和西北癌症研究所。

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