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      光驅(qū)動的細(xì)菌信號可以提供線索來抵御危險的感染
      
			
      
				2019-02-27 10:44:03
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      從復(fù)雜到簡單，所有生命形式都有將環(huán)境線索轉(zhuǎn)化為細(xì)胞行為的機制，幫助它們生存。這種普遍的活動可能是理解常見細(xì)菌如何轉(zhuǎn)化為人類致命，致命感染的關(guān)鍵，但即使是最簡單的細(xì)菌，也很難理解允許生命形態(tài)適應(yīng)的多方面蛋白質(zhì)傳感和信號傳導(dǎo)過程。PNAS新發(fā)表的一篇論文詳細(xì)介紹了紐約城市大學(xué)研究生中心高級科學(xué)研究中心(ASRC)的研究人員如何使用藍(lán)光和稱為紅細(xì)菌的細(xì)菌。解鎖其中一個進(jìn)程的以前未知的細(xì)節(jié)。他們的研究結(jié)果最終可以幫助藥物開發(fā)者創(chuàng)造新穎，更有效的抗生素和抗真菌治療。
      

      光驅(qū)動的細(xì)菌信號可以提供線索來抵御危險的感染
      

      E. litoralis是海洋居住的細(xì)菌，當(dāng)它們與藍(lán)光接觸時，其細(xì)胞行為受到刺激。“我們喜歡將這些細(xì)菌作為一種研究模型，因為它們對藍(lán)光的反應(yīng)比許多其他細(xì)菌過程使用的步驟更少，”第一作者Igor Dikiy說，他是美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)國家研究服務(wù)獎的ASRC結(jié)構(gòu)生物學(xué)博士后研究員倡議。“我們相信生活在腸道中的一些更復(fù)雜的致病細(xì)菌也可能從光刺激中獲取線索，因此在E. litoralis中研究這種光敏過程是開始了解這些細(xì)菌如何”開啟“的好地方。感染我們的能力。“
      

      在美國國立衛(wèi)生研究院和Burroughs Wellcome基金會的支持下，研究人員設(shè)計了他們的研究，以闡明細(xì)胞活動是如何在針對光照的E. litoralis細(xì)菌內(nèi)發(fā)起和進(jìn)行的。以前在ASRC結(jié)構(gòu)生物學(xué)計劃主任凱文加德納實驗室進(jìn)行的研究已經(jīng)完成了部分過程。例如，研究人員知道，當(dāng)藍(lán)光照射到E. litoralis細(xì)菌時，它被稱為EL346的組氨酸激酶蛋白的感覺區(qū)域部分檢測到。如何在該光敏感覺結(jié)構(gòu)域和催化激酶結(jié)構(gòu)域(或活性位點)之間傳遞該信號仍然是一個懸而未決的問題。它是通過像電話線這樣的直接路徑，還是更不尋常的東西?
      

      為了回答這個問題，ASRC的研究人員采用了兩種技術(shù)，使他們能夠跟蹤和確定蛋白質(zhì)分子中的哪些運動參與傳感和信號傳遞過程。使用ASRC生物分子質(zhì)譜設(shè)施的設(shè)備和通過質(zhì)譜法[HDX-MS]進(jìn)行氫 - 氘交換的過程，研究人員能夠檢測到暴露于藍(lán)光后EL346蛋白質(zhì)量的變化。此外，與研究人員在康奈爾大學(xué)的國家生物醫(yī)學(xué)中心高級ESR技術(shù)(ACERT)合作，研究小組利用電子自旋共振(ESR)測量暴露在藍(lán)色后改變蛋白質(zhì)的感覺和催化結(jié)構(gòu)域之間的距離光?？傊@些測量使他們能夠繪制出蛋白質(zhì)內(nèi)部控制機制的圖片。
      

      “這些研究結(jié)果的吸引力在于，這種特殊的傳感信號結(jié)構(gòu)對于細(xì)菌來說是獨一無二的，因此這意味著我們可以利用這些結(jié)果來設(shè)計新的藥物，這些藥物只會影響我們所針對的細(xì)菌中的相關(guān)信號傳導(dǎo)過程，”加德納。
      

      該實驗室的下一個目標(biāo)是研究E. litoralis 細(xì)菌細(xì)胞如何進(jìn)一步響應(yīng)藍(lán)光刺激。“ASRC是該地區(qū)為數(shù)不多的能夠進(jìn)行這項研究的工廠之一，因為我們將專業(yè)知識，儀器和專注于跨學(xué)科研究方法的優(yōu)秀組合結(jié)合起來，以解決這類具有挑戰(zhàn)性的問題，”Gardner補充說。
      
			

			
        
      
			
      
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