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      貝克酵母幫助生物學家了解真菌的耐藥性
      
			
      
				2019-04-09 15:01:27
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      基于MSU的生物學家報告了對真菌耐藥機制的新認識。為了研究它們，科學家們使用面包酵母表達與膜轉(zhuǎn)運蛋白融合的熒光蛋白。真菌激活保護機制以響應其細胞中有毒化合物的積累。該研究表明酵母(和可能的病原真菌)對抗真菌劑的抗性比以前認為的更復雜。其結(jié)果發(fā)表在科學報告期刊上。
      

      貝克酵母幫助生物學家了解真菌的耐藥性
      

      病原微生物的耐藥性是一個嚴重的醫(yī)學問題。最廣為人知的威脅是抗生素抗性細菌。還發(fā)展了一些致病真菌以激活針對抗真菌劑的保護機制。其中一種機制是ABC轉(zhuǎn)運蛋白的過度活化。這些轉(zhuǎn)運蛋白定位于質(zhì)膜并從細胞質(zhì)中擠出潛在有害物質(zhì)。
      

      在具有過度活化的多重耐藥性(包括致病性)的真菌中，ABC轉(zhuǎn)運蛋白擠出抗真菌劑，因此顯著降低了針對真菌感染的治療效率。2016年，Belozersky物理化學生物學研究所的一個團隊提出了一種抑制真菌多重耐藥性的方法。科學家使用烷基 - 羅丹明 - 化合物抑制酵母細胞的保護機制，這些化合物本身對微生物無害。像其他親脂性陽離子(中度溶于水的帶正電離子)一樣，這些物質(zhì)很容易通過細胞膜。此外，烷基 - 羅丹明是熒光的，因此通常在實驗室研究中用作染料。
      

      烷基羅丹明引起ABC轉(zhuǎn)運蛋白的無效活動：它們開始抽出染料，而不是丟棄有毒的抗真菌劑。然而，在從細胞中運出后，親脂性陽離子趨向于立即返回。結(jié)果，大多數(shù)ABC轉(zhuǎn)運蛋白正在忙著泵出無害染料，而同時加入烷基羅丹明的抗真菌劑在細胞質(zhì)中積累。
      

      “當細胞中異生素的濃度增加時，它會啟動補償反應，即細胞開始產(chǎn)生更多的ABC轉(zhuǎn)運蛋白，從而更快地泵出潛在有害物質(zhì)，”該作品的合著者Dmitry Knorre說。 ，Belozersky物理化學生物學研究所高級研究員。“我們假設親脂性陽離子不會引起代償反應。由于它們的正電荷，它們進入帶負電荷的細胞器(線粒體)并在那里積累。因此，這些物質(zhì)不會以高濃度存在于處理過的細胞質(zhì)中。根據(jù)我們的知識，真菌異生素傳感器在細胞質(zhì)中起作用。我們預計細胞不能檢測線粒體內(nèi)的異生素，
      

      為了驗證這一假設，研究人員向面包酵母中添加了一種名為十二烷基三苯基鏻(C12TPP)的親脂性陽離子。這些眾所周知的酵母物種通常用作研究真菌分子機制的模式生物。為了方便研究，科學家們產(chǎn)生了一種雜交蛋白 - 其中一部分是一種主要的真菌ABC轉(zhuǎn)運蛋白，另一種是綠色熒光蛋白。當照射時，該化合物發(fā)光，因此可以通過熒光顯微鏡觀察其在細胞中的積累。第二部分不干擾酶活性，蛋白質(zhì)在細胞中起ABC轉(zhuǎn)運蛋白的作用。
      

      該研究表明，與親脂性陽離子的相互作用仍然使細胞啟動補償反應。在親脂性陽離子存在下，酵母產(chǎn)生并積累了比常規(guī)條件下更多的ABC轉(zhuǎn)運蛋白。其他方法也表明用親脂性陽離子處理后多重耐藥性增加。幫助細胞檢測線粒體中的異生素的機制仍然未知。它可能涉及幾種對潛在有害物質(zhì)起反應的互補系統(tǒng)。它們的運作原則仍有待確定。作者計劃包括致病真菌在進一步研究中。
      
			

			
        
      
			
      
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