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研究发现病菌靠自制“注射器”攻击人体细胞

  研究发现,细菌依靠自制“注射器”攻击人体细胞

  新的研究成果有助于开发有效的抗生素优越的抗感染药物
德国科学家首次成功揭示了病原体毒力因素的基本机制组装运输系统。这一发现对开发比抗生素更有效的抗感染药物具有重要意义。相关研究发表在6月13日的“自然 - 结构与分子生物学”上。人体组织每天都受到各种病原体的攻击。大多数病原体被人体的免疫系统排斥,因此,为了发展感染,细菌必须专门绕过宿主的免疫系统。所以细菌产生所谓的毒力因子,并通过传输系统将其输出到细胞膜外,靶向宿主细胞。一些病原体如腹泻,食物中毒,伤寒和鼠疫病原体,已经形成了一种名为III型分泌系统的特殊运输系统。在电子显微镜下,这种分泌系统看起来就像一个注射器,其中注射器体嵌入在生殖细胞的膜中,并且针被指出。细菌可以使用这种纳米注射器将毒力因子直接注入宿主细胞。此前,人们对于这些细菌如何制造这种纳米传感器知之甚少。现在,马克斯·普朗克感染生物学和生物物理学和化学研究所的研究人员以及联邦材料研究和测试研究所的科学家已经发现了这种注射器组件的基本机制。他们的分析已经被验证,因为研究人员已经成功地将这种注射器组装在试管中。研究表明,蛋白质是如何组装成空心针的:细菌在细胞内部合成蛋白质,然后通过注射器将其排出到外部,将它们一个接一个放置在生长的针上。此外,科学家还发现,蛋白质在形成时会改变针的空间结构。使用X射线和核磁共振光谱,研究人员成功地追踪了针状结构形成过程中每种蛋白质氨基酸的结构变化。这一发现为感染早期的药物开发开辟了一条新的道路。这些高度有效的物质,称为抗感染药物,将防止注射器的形成和毒力因子向宿主细胞的渗透。他们将比抗生素有巨大的优势,因为抗生素必须通过细胞膜进入细菌的细胞工作。抗生素尚不能与致病菌和有益细菌区分开来,通常会导致不良的副作用。此外,这种抗感染药还可以克服日益增长的抗生素耐药性问题。
 

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