研究小組確定了志賀氏菌感染過程中的關(guān)鍵步驟
馬薩諸塞州綜合醫(yī)院(MGH)傳染病科的研究人員正在研究幾種重要的致病物種將蛋白質(zhì)傳遞到他們感染的生物細(xì)胞中的機(jī)制。在一篇收到Nature Microrobiology的在線出版物的論文中,該團(tuán)隊(duì)描述了確定腹瀉病原體志賀氏菌如何將蛋白質(zhì)注入靶宿主細(xì)胞的關(guān)鍵步驟。他們的研究結(jié)果可能適用于其他細(xì)菌物種,包括沙門氏菌和那些導(dǎo)致傷寒,鼠疫和許多醫(yī)院獲得性肺炎的人。
“許多細(xì)菌病原體通過向細(xì)胞中提供效應(yīng)蛋白(它們是感染的許多影響)來建立感染。因此,效應(yīng)蛋白的傳遞是感染對(duì)人體組織影響的重要調(diào)節(jié)因子,”Marcia Goldberg博士說。 ,MGH傳染病科研究主任,該報(bào)告的高級(jí)和通訊作者。“一大類細(xì)菌使用的最常見的機(jī)制是一種稱為3型分泌系統(tǒng)的專用裝置,通過該裝置,位于細(xì)胞外的病原體首先在細(xì)胞膜上形成孔,然后將效應(yīng)蛋白傳遞到細(xì)胞中。我們的數(shù)據(jù)表明該過程成功需要一種孔蛋白與細(xì)胞內(nèi)另一種蛋白質(zhì)之間的相互作用。“
也稱為注射體,3型分泌系統(tǒng)(T3SS)由病原體內(nèi)的堿基和針狀結(jié)構(gòu)組成,該結(jié)構(gòu)檢測(cè)與靶宿主細(xì)胞的接觸,并且通過該結(jié)構(gòu)分泌與系統(tǒng)相關(guān)的細(xì)菌蛋白質(zhì)。在與人體細(xì)胞接觸后,T3SS分泌兩種蛋白質(zhì),構(gòu)成靶細(xì)胞膜上的孔。在孔形成后,T3SS停靠在孔上以將細(xì)菌蛋白質(zhì)輸送到細(xì)胞中。確切地說,如何形成孔隙以及T3SS??吭诳紫渡系倪^程尚未被清楚地理解,并且MGH團(tuán)隊(duì)著手研究對(duì)接過程背后的機(jī)制。
在一系列細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,他們首先確定志賀氏菌感染需要在宿主細(xì)胞內(nèi)存在稱為中間絲的細(xì)胞骨架蛋白 - 在這種情況下稱為波形蛋白。然后他們表明,波形蛋白是通過T3SS有效遞送效應(yīng)蛋白所必需的,并且波形蛋白直接與IpaC相互作用,IpaC是構(gòu)成宿主細(xì)胞膜中孔的蛋白質(zhì)之一。雖然波形蛋白不參與毛孔的形成,但研究人員表明,將志賀氏菌 T3SSs 有效對(duì)接到宿主細(xì)胞膜上的孔中是必需的,并且對(duì)接誘導(dǎo)效應(yīng)蛋白分泌到宿主細(xì)胞中。
雖然這些實(shí)驗(yàn)集中于波形蛋白的作用,但研究人員還表明,通常存在于由志賀氏菌感染的細(xì)胞中的所有中間絲都是病原體感染所必需的。對(duì)沙門氏菌和耶爾森氏菌菌株,包括傷寒和鼠疫菌的家族進(jìn)行的其他實(shí)驗(yàn)證實(shí),這些病原體使用的T3SS也需要中間絲,這表明使用T3SS可能對(duì)所有病原體都有類似的機(jī)制。
“我們知道3型分泌系統(tǒng)對(duì)使用它們的細(xì)菌病原體的毒力至關(guān)重要,它們的滅活使這些病原體無毒,”Goldberg團(tuán)隊(duì)的研究員,該報(bào)告的第一作者Brian Russo博士說。“對(duì)3型分泌系統(tǒng)如何發(fā)揮功能的基本理解可以為這些非常重要的傳染病找到新的治療方法。”
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