John Innes中心和東英吉利大學(xué)的科學(xué)家們做出了一項(xiàng)令人興奮的發(fā)現(xiàn)，它可以提供一種新的方法來預(yù)防人類和植物中的細(xì)菌感染，而不會(huì)引發(fā)細(xì)菌的多重耐藥性。當(dāng)細(xì)菌感染植物或人類時(shí)，它們首先必須穿過表面移動(dòng)到可能的感染部位。如果沒有這種遷移，細(xì)菌很難進(jìn)入宿主體內(nèi)，并且導(dǎo)致感染的能力要小得多。

由JIC和UEA生物科學(xué)學(xué)院的 Jacob Malone博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組很好奇為什么在與植物接觸時(shí)細(xì)菌中存在高水平的特定蛋白質(zhì)。在進(jìn)一步研究這種蛋白質(zhì)后，他們發(fā)現(xiàn)它是植物和人類感染過程中細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的重要高級(jí)控制者。這種蛋白質(zhì)可能成為開發(fā)抗感染藥物的新靶點(diǎn)，并且因?yàn)榧?xì)菌不會(huì)被徹底殺死，也會(huì)降低細(xì)菌進(jìn)化產(chǎn)生對(duì)藥物的抵抗力的可能性。

馬龍博士及其團(tuán)隊(duì)研究了一種名為假單胞菌的細(xì)菌，其中有幾十種不同的物種，包括病原體銅綠假單胞菌，導(dǎo)致英國約7%的醫(yī)院獲得性感染，并且是囊性死亡的主要原因。纖維化患者。了解這些細(xì)菌在醫(yī)學(xué)上非常重要。

他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)從細(xì)菌中除去一種關(guān)鍵蛋白質(zhì)時(shí)，假單胞菌引起感染的能力在早期受到損害。

關(guān)鍵蛋白質(zhì)被稱為RimK，存在于數(shù)百種細(xì)菌中，包括幾種重要的人類病原體，但其生物學(xué)功能仍然很大程度上未知。

Malone博士的團(tuán)隊(duì)為RimK發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的功能。當(dāng)他們將細(xì)菌從細(xì)菌中移除時(shí)，這些細(xì)菌無法正常移動(dòng)，從而影響了它們引發(fā)感染的能力。當(dāng)科學(xué)家檢查RimK缺失對(duì)植物的影響時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，與野生型細(xì)菌噴灑在植物上相比，用RimK缺失的細(xì)菌噴灑植物會(huì)導(dǎo)致較輕微的疾病癥狀。然而，如果繞過感染的早期階段，例如，通過注射或強(qiáng)迫細(xì)菌進(jìn)入植物組織，RimK突變體細(xì)菌能夠正常感染。這表明RimK僅在(植物)感染的早期階段是重要的。對(duì)于植物和人致病性假單胞菌，觀察到類似的結(jié)果，提出了兩種細(xì)菌中RimK活性的共同機(jī)制。

在他們發(fā)表在PLoS Genetics上的論文中，Malone博士的團(tuán)隊(duì)表明，RimK致力于控制細(xì)菌內(nèi)許多其他蛋白質(zhì)的生成方式。該研究表明，當(dāng)一種細(xì)菌感知它處于一個(gè)新的生長之地時(shí)，例如植物葉片或人體細(xì)胞，它會(huì)通過改變數(shù)百種蛋白質(zhì)的產(chǎn)生來適應(yīng)這種環(huán)境。RimK蛋白控制著這種變化，確保細(xì)菌能夠在新環(huán)境中四處移動(dòng)并茁壯成長。當(dāng)細(xì)菌在實(shí)驗(yàn)室中被修飾，因此它們不含有RimK蛋白質(zhì)時(shí)，這個(gè)過程不能正常工作，并且細(xì)菌與周圍環(huán)境不同步，這意味著它們不應(yīng)該在它們應(yīng)該的時(shí)候遷移。

馬龍博士說：“我們已經(jīng)找到了一種全新的方式來控制細(xì)菌對(duì)環(huán)境的反應(yīng)：通過改變蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。這會(huì)影響人類和植物上生長的細(xì)菌如何感染宿主 - 如果你破壞了這個(gè)過程，他們發(fā)現(xiàn)很難開始感染。“

Malone博士的團(tuán)隊(duì)希望他們對(duì)RimK監(jiān)管程序如何運(yùn)作的見解將影響未來的醫(yī)學(xué)和植物研究，通過針對(duì)這種蛋白質(zhì)來幫助預(yù)防人類和植物疾病。

Malone博士說：“這些信息對(duì)于研究植物和人類疾病的研究人員非常有用。很多人都會(huì)聽說多重耐藥細(xì)菌的出現(xiàn) - 如果我們能夠針對(duì)一種特異性控制感染的蛋白質(zhì)，而不是徹底殺死細(xì)菌，該細(xì)菌不太可能演變成為耐藥。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助科學(xué)家針對(duì)其開發(fā)的抗感染類藥物的新靶點(diǎn)。”