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揭示支原體病原體悄悄越過(guò)人體免疫防線新機(jī)制

2018-11-29 10:43來(lái)源：生物谷

在一項(xiàng)新的研究中，瑞典斯德哥爾摩大學(xué)、卡羅琳斯卡研究所、澳大利亞國(guó)立大學(xué)和德國(guó)馬克斯普朗克化學(xué)能轉(zhuǎn)換研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)支原體病原體以一種獨(dú)特的可能保護(hù)它們免受我們的免疫反應(yīng)的方式制造DNA。這一結(jié)果可能提供新的途徑來(lái)對(duì)抗利用這種策略的支原體病原體。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年11月15日的Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Metal-free ribonucleotide reduction powered by a DOPA radical in Mycoplasma pathogens”。論文通訊作者為斯德哥爾摩大學(xué)生物化學(xué)與生物物理系教授Martin H?gbom。

在支原體RNR中，DOPA自由基替換金屬離子，圖片來(lái)自Hugo Lebrette。

每次細(xì)菌分裂時(shí)，它們都需要復(fù)制它們的整個(gè)DNA。它們必須生產(chǎn)大量的四種DNA構(gòu)成單元（building block），即堿基A、T、C和G。制造這些結(jié)構(gòu)單元的酶稱為核糖核苷酸還原酶（ribonucleotide reductase, RNR）。由于RNR發(fā)揮著重要的作用，人們已對(duì)它開展了50多年的深入研究。在此期間，人們已觀察到在從人類到細(xì)菌的所有生物中，RNR需要金屬離子起作用。我們的免疫系統(tǒng)用來(lái)對(duì)抗入侵細(xì)菌的一個(gè)通用策略是讓它們?nèi)狈饘匐x子。


論文共同**作者、斯德哥爾摩大學(xué)生物化學(xué)與生物物理系研究生Vivek Srinivas說(shuō)，“我們?cè)谥гw中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不需要金屬離子的RNR蛋白家族。”


在這項(xiàng)新的研究中，這些研究人員證實(shí)這種類型的RNR不是使用金屬離子，而是使用經(jīng)過(guò)修飾的氨基酸自由基---3,4-二羥基苯丙氨酸（3,4-dihydroxyphenylalanine, DOPA）自由基---來(lái)引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。自由基是具有奇數(shù)電子的分子，這使得它們具有很強(qiáng)的反應(yīng)性。


使用這組新的RNR的許多細(xì)菌是侵入呼吸道和生殖道中粘膜表面的支原體病原體。進(jìn)化出這種特殊的產(chǎn)生DNA構(gòu)成單元的方法就使得這些細(xì)菌在缺乏金屬離子的情形下也能夠存活下來(lái)和進(jìn)行增殖。