新研究揭示結核桿菌分泌系統三維結構

結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。根據世界衛生組織（WHO）的估計，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核病病原菌，雖然長期處于無癥狀的“休眠”狀態，但最終可能會爆發。

結核分枝桿菌是結核病的主要致病菌，它通過VII型分泌系統（由駐留在細胞膜中的蛋白質組成的復合體）分泌大量效應蛋白。效應蛋白專門用于抵抗宿主免疫防御，以確保細菌在宿主中存活。然而，目前科學家們對這些分泌系統的運作機制仍然知之甚少。

近日，和西班牙癌癥研究中心CNIO的科學家現在已經成功地解析了這些納米機器的分子結構。相關結果發表在最近的《Nature》雜志上。文章作者是來自分子感染生物學研究所的Sebastian Geibel博士。

在過去五年中， Geibel博士的團隊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，使用復雜的數據處理策略計算了蛋白質復合物的三維圖，并最終創建該復合體的分子結構模型。從中研究人員能夠發現傳輸孔形成的關鍵因素，并找到將化學能轉化為動能從而驅動效應蛋白傳輸的機制。

研究人員的發現導致對VII型分泌系統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，而且沒有針對肺結核的有效疫苗。研究人員的這一發現為開發針對VII型分泌系統的新型抗生素提供了重要的基礎。