細(xì)菌毒素的結(jié)構(gòu)圖提高了對(duì)新抗感染藥物的希望！
微生物查詢(xún)網(wǎng) / 2019-04-24 14:32:19
細(xì)菌銅綠假單胞菌可引起嚴(yán)重且難以治療的感染。感染過(guò)程涉及通過(guò)細(xì)胞中的常見(jiàn)蛋白質(zhì)從細(xì)菌中激活有毒物質(zhì)。瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院的研究人員現(xiàn)在展示了這種情況是如何發(fā)生的，并且可以通過(guò)藥物樣分子來(lái)停止激活。結(jié)果發(fā)表在Nature Communications上。
銅綠假單胞菌感染是醫(yī)院的常見(jiàn)問(wèn)題。在抗生素耐藥菌株的細(xì)菌可能會(huì)導(dǎo)致患者的免疫力下降或大，開(kāi)放性傷口危及生命的感染。細(xì)菌也會(huì)引起氣道感染，這使得呼吸系統(tǒng)受損的人，如囊性纖維化，特別容易受到傷害。
為了找到治療這些感染的新方法，卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院，于默奧大學(xué)和耶魯大學(xué)的研究人員繪制了兩種有毒蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，這些蛋白質(zhì)被細(xì)菌用來(lái)觸發(fā)感染過(guò)程。
受人體蛋白質(zhì)保護(hù)
研究人員已經(jīng)確定了這些毒素的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為ExoS和ExoT，以及一種叫做14-3-3的人類(lèi)蛋白質(zhì)，已知這種毒素是毒素變得活躍所必需的。
以前，人們對(duì)其中一種毒素(ExoS)的結(jié)構(gòu)及其與人類(lèi)蛋白質(zhì)的結(jié)合知之甚少。但尚不清楚這種接觸如何引起細(xì)菌的毒性作用。
該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)人類(lèi)蛋白質(zhì)和細(xì)菌毒素之間存在大量疏水接觸界面，并表明如果該表面不受人類(lèi)蛋白質(zhì)保護(hù)，則毒素會(huì)在細(xì)胞的水溶性環(huán)境中形成非活性簇。換句話說(shuō)，蛋白質(zhì)通過(guò)充當(dāng)保護(hù)性“伴侶蛋白”使細(xì)菌毒素具有活性。
邁向新的抗感染藥物的一步
這種新發(fā)現(xiàn)的接觸界面為藥物分子提供了可能的靶標(biāo)。該研究確定了兩種可以防止細(xì)菌毒素和人體蛋白質(zhì)之間感染的有機(jī)小分子。它還表明，當(dāng)引入這些分子時(shí)，毒素會(huì)失去毒性。效果很弱，但研究人員表示，結(jié)果表明該原理有效。
先前已知的細(xì)菌毒素與人蛋白質(zhì)之間的接觸發(fā)生在細(xì)胞中許多其他蛋白質(zhì)結(jié)合的區(qū)域。因此，用藥物分子影響該區(qū)域可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的副作用。新發(fā)現(xiàn)的表面可以證明是一個(gè)更具體的目標(biāo)。
“我們的研究表明，通過(guò)界面尚未顯示其他蛋白質(zhì)相互作用，可以阻止藥物樣分子的毒素活性，”生物科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)部結(jié)構(gòu)生物學(xué)副教授HerwigSchüler說(shuō)?？_林斯卡學(xué)院。
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