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破壞細(xì)菌螺旋槳以阻止感染

2019-01-16 10:26:09 ? 來源：

在觀察細(xì)菌時(shí)，您通常也會(huì)看到鞭毛：從細(xì)菌體內(nèi)突出的長毛。鞭毛的關(guān)鍵功能是運(yùn)動(dòng) - 科學(xué)家稱之為“運(yùn)動(dòng)性”。鞭毛通過像螺旋槳一樣旋轉(zhuǎn)，使細(xì)菌能夠在環(huán)境中游泳。細(xì)菌可以具有不同數(shù)量的鞭毛，并且鞭毛是重要的，因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)和感染之間存在明顯的相關(guān)性。沖繩科學(xué)技術(shù)研究生院(OIST)跨膜販運(yùn)部門的Hideyuki Matsunami博士與一組科學(xué)家一起探討了研究中鞭毛形成的某些方面，這可能對(duì)細(xì)菌感染產(chǎn)生影響。他們?cè)诳茖W(xué)報(bào)告中發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。

“當(dāng)您感染細(xì)菌時(shí)，首先采取的措施是服用抗生素，”Trans-Membrane Trafficking Unit的負(fù)責(zé)人，該研究的作者之一Fadel Samatey教授說。“抗生素的目標(biāo)是殺死任何細(xì)菌。但這個(gè)目標(biāo)有副作用，因?yàn)椴⒎撬猩钤谖覀凅w內(nèi)的細(xì)菌都是有害的。所以，我們正在考慮的是如何破壞感染，但不僅僅是殺死任何細(xì)菌。細(xì)菌。一種方法是破壞細(xì)菌的活力，這意味著破壞鞭毛。“

破壞鞭毛的一種方法是使它們的發(fā)育相形見絀。由于多種蛋白質(zhì)，鞭毛長出細(xì)菌體 - 很像體毛。一些蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)鞭毛的旋轉(zhuǎn)，一些蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)鞭毛的生長，并且一些蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)使鞭毛通過細(xì)菌的膜并因此在細(xì)菌體外。組成鞭毛可見部分的所有蛋白質(zhì)在細(xì)菌內(nèi)合成，然后通過穿過細(xì)菌膜和鞭毛內(nèi)部的通道分泌，使鞭毛從尖端生長，而不是從底部生長。

“我們開發(fā)的蛋白質(zhì)是鞭毛發(fā)育早期的關(guān)鍵。這種蛋白質(zhì)可使鞭毛在細(xì)菌體外生長，”Samatey說。“我們發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)以兩種不同的形式存在，其中蛋白質(zhì)的基本化學(xué)成分相同，但蛋白質(zhì)成分的幾何排列不同。如果蛋白質(zhì)被迫采用'較窄'的幾何結(jié)構(gòu)，鞭毛不可能在細(xì)菌體外生長，因?yàn)楸廾粫?huì)形成離開細(xì)菌體內(nèi)的通道。鞭毛被困在里面，不會(huì)生長。

在這個(gè)階段，蛋白質(zhì)在細(xì)菌體外被人工修飾，然后插回細(xì)菌中。未來，研究人員可能會(huì)找到另一種方法來實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果。例如，一種小分子，可以改變蛋白質(zhì)的幾何形狀，并且可以摻入藥丸中。這種解決方案可能是破壞細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的有效方法。

雖然構(gòu)成鞭毛的蛋白質(zhì)在不同細(xì)菌中非常相似，但它們并不相同。整體結(jié)構(gòu)基本上是保守的，但是從一個(gè)物種到另一個(gè)物種存在一些差異。這些差異可以使僅針對(duì)特定細(xì)菌成為可能，從而為使用抗生素提供了急需的替代方案。

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