Nature子刊：餓死致命感染菌
日期：2013-11-13 10:07:57
澳大利亞的研究人員發(fā)現(xiàn)，鋅可以通過阻止世界上最致命的一種細(xì)菌攝取一類重要金屬而將其“餓死”。由阿德萊德大學(xué)和昆士蘭大學(xué)的傳染病研究人員獲得的這一研究發(fā)現(xiàn)，為開展進(jìn)一步的研究工作設(shè)計(jì)出對(duì)抗肺炎鏈球菌（Streptococcus pneumoniae）的抗菌藥鋪平了道路。這一成果在線發(fā)表在11月10日的《自然化學(xué)生物學(xué)》（Nature Chemical Biology）雜志上。
肺炎鏈球菌可通過引起肺炎、腦膜炎和其他嚴(yán)重感染性疾病殺死兒童、老年人和其他易感人群，每年導(dǎo)致了超過100萬人死亡。
在這篇新論文中，研究人員描述了鋅“堵塞關(guān)閉”細(xì)菌的一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，使得肺炎鏈球菌無法攝取侵入人體和致病所需的一種重要金屬——錳的機(jī)制。
“我們?cè)缇椭冷\在機(jī)體抵抗細(xì)菌感染中起著重要的作用，但這是第一次有人能夠說明，鋅實(shí)際是如何阻斷一條重要的信號(hào)通路致使細(xì)菌餓死的，”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、阿德萊德大學(xué)傳染病研究中心研究員Christopher McDevitt博士說。
“這項(xiàng)研究工作跨越了化學(xué)、生物化學(xué)、微生物和免疫學(xué)領(lǐng)域，在原子細(xì)節(jié)水平上觀察了這一轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是如何通過攝取一種重要金屬錳維持細(xì)菌活力，同時(shí)也使得細(xì)菌容易被另一種金屬鋅殺死的機(jī)制，”昆士蘭大學(xué)結(jié)構(gòu)生物學(xué)教授Bostjan Kobe說。
研究揭示這一細(xì)菌轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(PsaBCA)利用了一種“彈簧-錘”機(jī)制來結(jié)合金屬。兩種金屬錳和鋅之間的大小差異導(dǎo)致了這一轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白以不同的方式結(jié)合它們。鋅比較小，這意味著當(dāng)它結(jié)合到這一轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白上時(shí)，這一機(jī)械裝置會(huì)過度緊密圍住鋅，在蛋白中形成一種重要的彈簧使得它無法太過展開，堵塞關(guān)閉它，阻斷了這一轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白攝取錳的能力。
McDevitt說：“沒有錳，這些細(xì)菌可以很容易地被免疫系統(tǒng)清除。這是第一次我們了解這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類型的功能機(jī)制。有了這一新信息，我們就可以開始設(shè)計(jì)下一代的靶向和阻斷這些重要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的抗菌藥。”
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