細(xì)菌如何捕獲病毒

噬菌體 - 短噬菌體 - 代表一組感染細(xì)菌并能夠改變或破壞它們的小病毒。這就是為什么他們的名字可以被翻譯為細(xì)菌食者。為了感染細(xì)菌，噬菌體必須首先識(shí)別細(xì)菌細(xì)胞壁上的結(jié)構(gòu)并粘附于細(xì)菌細(xì)胞壁上。在Thilo Stehle教授的領(lǐng)導(dǎo)下，TengbinKoç和Tübingen大學(xué)合作研究中心766(細(xì)菌細(xì)胞信封)的其他同事研究了這種識(shí)別機(jī)制。他們將研究重點(diǎn)放在致病菌金黃色葡萄球菌和感染葡萄球菌的噬菌體Phi11上?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種噬菌體蛋白，可以介導(dǎo)細(xì)菌對(duì)受體的識(shí)別。

科學(xué)家們?cè)谧罱l(fā)表的兩篇科學(xué)報(bào)告中發(fā)表了他們的研究成果。該結(jié)果可有助于開(kāi)發(fā)針對(duì)細(xì)菌感染的新療法。

噬菌體插入細(xì)菌的基因并“隱藏”在那里直到它們?cè)谀承l件下重新激活以啟動(dòng)細(xì)胞的破壞。細(xì)菌是迄今為止地球上最豐富的生命形式，但仍然存在比細(xì)菌多十倍的噬菌體。噬菌體施加選擇壓力并且對(duì)細(xì)菌的進(jìn)化起重要作用。“除此之外，他們還參與了新型，有時(shí)甚至是高感染性細(xì)菌的生成，”Thilo Stehle說(shuō)。另一方面，細(xì)菌還能夠通過(guò)將蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)用于其他目的來(lái)利用噬菌體組分。在日常生活中，噬菌體在食品工業(yè)，醫(yī)療保健系統(tǒng)和分析診斷中特別有用。

為了找出噬菌體phi11粘附于葡萄球菌細(xì)胞壁的機(jī)制，科學(xué)家們結(jié)合了生物信息學(xué)，微生物學(xué)和結(jié)構(gòu)分析方法。最初通過(guò)免疫金標(biāo)記的特異性抗體探測(cè)受體結(jié)合蛋白(Rbp)的表征。然后通過(guò)電子顯微鏡和感染研究分析噬菌體上的相互作用。這些數(shù)據(jù)表明，細(xì)胞壁支架中必需的化學(xué)改變的構(gòu)建單元對(duì)于與受體結(jié)合蛋白的相互作用是至關(guān)重要的。

在蒂賓根進(jìn)行的受體結(jié)合蛋白的X射線(xiàn)結(jié)構(gòu)分析顯示，Rbp是由三個(gè)亞基組成的復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)分子。“除了實(shí)際的受體結(jié)合成分外，蛋白質(zhì)還具有不尋常的鉸鏈區(qū)域，可以作為傾斜機(jī)制，”Stehle解釋說(shuō)。“這種機(jī)制可以使噬菌體與細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)合來(lái)自不同方向的受體。“此外，Rbp含有酶活性元素，顯然能夠消化宿主生物體表面的糖結(jié)構(gòu)，以獲得實(shí)際受體?？茖W(xué)家們期望受體識(shí)別的潛在機(jī)制是許多糖結(jié)合噬菌體也是如此。“我們的研究也有助于更好地理解涉及噬菌體的進(jìn)化過(guò)程，”科學(xué)家總結(jié)道。

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