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JGP：炭疽毒素如何形成致死性“傳送帶”？

佚名 2024-05-31 12:48:38

2016年10月02日訊 近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志The Journal of General Physiology上的研究報(bào)告中

，來(lái)自麥吉爾大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員通過(guò)研究構(gòu)建了一種炭疽毒素三維圖譜，這或能幫助解釋炭疽毒素如何將致死性的組分運(yùn)輸?shù)礁腥炯?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中
，研究者指出，細(xì)菌蛋白或可扮演“傳送帶”的角色
，從而使得毒性酶類能夠持續(xù)地在細(xì)胞膜上流動(dòng)
。

在炭疽感染期間，炭疽芽孢桿菌能夠分泌一種特殊毒素

，該毒素由名為致死因子（LF）和水腫因子（EF）兩種相關(guān)酶類和第三種名為保護(hù)性抗原（PA）三種蛋白組成
，這三種蛋白能夠彼此結(jié)合并且被吞噬到宿主細(xì)胞的核內(nèi)體中，隨后8個(gè)保護(hù)性抗原中有7個(gè)都會(huì)形成內(nèi)吞體膜的核心
，從而就會(huì)使致死因子和水腫因子轉(zhuǎn)移到其能夠損傷的細(xì)胞質(zhì)中
，并且最終殺滅宿主細(xì)胞，為了通過(guò)該核心結(jié)構(gòu)
，致死因子和水腫因子就必須在重新折疊形成細(xì)胞質(zhì)活性構(gòu)象之前在胞內(nèi)體腔中展開(kāi)
。

文章中，研究人員利用冷凍電鏡技術(shù)構(gòu)建了在轉(zhuǎn)移過(guò)程發(fā)生之前由保護(hù)性抗原和致死因子形成的核心復(fù)合體結(jié)構(gòu)的三維圖譜

，該圖譜揭示了圍繞在窄孔結(jié)構(gòu)周圍的7個(gè)保護(hù)性抗原蛋白
，其還在邊緣結(jié)構(gòu)上攜帶了三個(gè)致死因子，并且這些保護(hù)性抗原蛋白處于被易位的準(zhǔn)備狀態(tài)
；當(dāng)同保護(hù)性抗原亞單位結(jié)合后
，每一個(gè)致死因子都會(huì)同自己的“順時(shí)針鄰居”相結(jié)合
，研究者們認(rèn)為
，這些內(nèi)在的致死因子相互作用能夠幫助固定毒性酶類并且抑制其過(guò)早地展開(kāi)。

此外

，隨著第一個(gè)致死因子進(jìn)入到管孔結(jié)構(gòu)中
，其鄰居就會(huì)失去平衡狀態(tài)以便能夠追隨第一個(gè)分子的尾巴，而額外的致死因子蛋白則能夠結(jié)合到孔狀結(jié)構(gòu)邊緣空出的位點(diǎn)上
，從而就會(huì)使得分子連續(xù)地涌入到細(xì)胞質(zhì)中
；的確，對(duì)這種核心復(fù)合體結(jié)構(gòu)的電生理記錄結(jié)果也能夠支持上述結(jié)果
，從而就能夠幫助細(xì)菌連續(xù)地轉(zhuǎn)運(yùn)致死因子
。最后研究者Rouiller說(shuō)道，我們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)
，炭疽桿菌的孔狀結(jié)構(gòu)能夠高效地轉(zhuǎn)移全長(zhǎng)度的致死因子
，而且其還能夠有效地維持較長(zhǎng)時(shí)間的滿載狀態(tài)
，從而就在轉(zhuǎn)移致死因子的同時(shí)扮演關(guān)鍵的“傳送帶”的角色。

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