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新研究揭示結(jié)核桿菌分泌系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)

2019-10-11 10:07來源：生物谷


結(jié)核病是一種感染率極高的肺部傳染性疾病，通常通過氣溶膠傳播。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的估計(jì)，全世界每年有170萬人死于這種類型的感染。此外，世界人口的四分之一攜帶至少一種結(jié)核病病原菌，雖然長期處于無癥狀的“休眠”狀態(tài)，但最終可能會(huì)爆發(fā)。

結(jié)核分枝桿菌是結(jié)核病的主要致病菌，它通過VII型分泌系統(tǒng)（由駐留在細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體）分泌大量效應(yīng)蛋白。效應(yīng)蛋白專門用于抵抗宿主免疫防御，以確保細(xì)菌在宿主中存活。然而，目前科學(xué)家們對這些分泌系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制仍然知之甚少。

   


近日，和西班牙癌癥研究中心CNIO的科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)成功地解析了這些納米機(jī)器的分子結(jié)構(gòu)。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近的《Nature》雜志上。文章作者是來自分子感染生物學(xué)研究所的Sebastian Geibel博士。

在過去五年中， Geibel博士的團(tuán)隊(duì)一直致力于制備可用于冷凍電子顯微鏡觀測的蛋白樣品。之后，通過與馬德里的Oscar Llorca研究小組合作，使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理策略計(jì)算了蛋白質(zhì)復(fù)合物的三維圖，并最終創(chuàng)建該復(fù)合體的分子結(jié)構(gòu)模型。從中研究人員能夠發(fā)現(xiàn)傳輸孔形成的關(guān)鍵因素，并找到將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能從而驅(qū)動(dòng)效應(yīng)蛋白傳輸?shù)臋C(jī)制。

研究人員的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致對VII型分泌系統(tǒng)的功能有了更深的了解。目前分枝桿菌對抗生素的耐藥性不斷提高，而且沒有針對肺結(jié)核的有效疫苗。研究人員的這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)針對VII型分泌系統(tǒng)的新型抗生素提供了重要的基礎(chǔ)。