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新結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究揭示病原體入侵宿主機(jī)制

2019-05-20 14:49來源：生物谷


雖然導(dǎo)致胃癌、百日咳，軍團(tuán)病等危險(xiǎn)性疾病的病原菌各不相同，但它們都利用相同的分子機(jī)制來感染人體細(xì)胞。細(xì)菌使用這種稱為IV型分泌系統(tǒng)（T4SS）的機(jī)器將有毒分子注入細(xì)胞，并傳播基因?qū)箍股氐臍，F(xiàn)在，加州理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)從人類病原體——軍團(tuán)菌嗜肺軍團(tuán)菌中揭示了T4SS的3D分子結(jié)構(gòu)。這可能在將來能夠?yàn)樯鲜黾膊￠_發(fā)精確靶向的抗生素。


>這項(xiàng)工作是在生物物理學(xué)和生物學(xué)教授Grant Jensen以及Howard Hughes醫(yī)學(xué)研究所研究員的實(shí)驗(yàn)室中與圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院（WUSTL）的Joseph Vogel實(shí)驗(yàn)室合作完成的。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在“自然微生物學(xué)”雜志上。


細(xì)菌共有九種不同類型的細(xì)菌分泌系統(tǒng)，其中IV型是最精細(xì)和多功能的。 T4SS可以將多種有毒分子從細(xì)菌運(yùn)送到靶細(xì)胞內(nèi)部，劫持細(xì)胞功能并摧毀細(xì)胞的防御。




2017年，加州理工學(xué)院博士后Debnath Ghosal和他的合作者使用了一種稱為電子冷凍斷層掃描的技術(shù)，**揭示軍團(tuán)菌中T4SS的整體低分辨率結(jié)構(gòu)，這種細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重且通常致命的疾病肺炎的發(fā)生。


Ghosal與WUSTL的Kwangcheol Jeong及其同事現(xiàn)在已經(jīng)得到了這種動(dòng)態(tài)多組件機(jī)器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)模型。該團(tuán)隊(duì)還對(duì)細(xì)菌的基因進(jìn)行了精確的突變，以研究T4SS的突變形式，揭示了這種復(fù)雜的機(jī)器如何組織和組裝。該模型顯示，分泌系統(tǒng)由一個(gè)獨(dú)特的腔室和一個(gè)長通道組成。表征T4SS的這些和其他組成部分可以開發(fā)精確靶向的抗生素。