炭疽毒素如何形成致命的輸送帶
研究人員已經(jīng)建立了炭疽毒素的三維圖譜,可以解釋它如何有效地將其致死成分轉(zhuǎn)移到受感染細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。該研究“炭疽致死毒素前體復(fù)合物的結(jié)構(gòu)提示了有效細(xì)胞進(jìn)入的途徑”,將于9月26日在“ 普通生理學(xué)雜志 ”上發(fā)表,該研究表明細(xì)菌蛋白質(zhì)可作為“傳送帶”。允許有毒酶連續(xù)流過(guò)細(xì)胞膜。
在炭疽感染期間,細(xì)菌炭疽芽孢桿菌分泌由兩種相關(guān)酶組成的毒素,稱為致死因子(LF)和水腫因子(EF),第三種蛋白質(zhì)稱為保護(hù)性抗原(PA)。這三種蛋白質(zhì)彼此結(jié)合并被吞噬到宿主細(xì)胞的內(nèi)體中。然后七到八個(gè)PA蛋白在內(nèi)體膜中形成孔,使LF和EF易位到細(xì)胞質(zhì)中,在那里它們可以破壞并最終殺死宿主細(xì)胞。然而,為了穿過(guò)孔,LF和EF必須在內(nèi)體腔中展開(kāi),然后重新折疊成它們?cè)诩?xì)胞質(zhì)中的活性構(gòu)象。
由蒙特利爾麥吉爾大學(xué)的Isabelle Rouiller和La Jolla的Sanford Burnham Prebys醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所的Robert Liddington領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員使用低溫電子顯微鏡建立由PA和LF形成的“預(yù)備”復(fù)合物的三維圖。就在易位過(guò)程開(kāi)始之前。該圖顯示了圍繞一個(gè)狹窄孔的七個(gè)PA蛋白,其中三個(gè)LF分子位于邊緣,準(zhǔn)備易位。除了與PA亞基結(jié)合外,每個(gè)LF分子也與其順時(shí)針鄰居結(jié)合。研究人員認(rèn)為,這些間的相互作用可能有助于將有毒的酶保持在適當(dāng)?shù)奈恢貌⒎乐顾鼈冞^(guò)早地展開(kāi)。
此外,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)LF分子進(jìn)入孔隙時(shí),它的鄰居會(huì)不穩(wěn)定,因此它可以立即跟隨第一個(gè)分子的尾部。額外的LF蛋白可以結(jié)合孔邊緣上的空位,導(dǎo)致連續(xù)的分子流進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。實(shí)際上,預(yù)處理復(fù)合物的電生理學(xué)記錄支持了它可以連續(xù)轉(zhuǎn)移LF分子的想法。“我們已經(jīng)證明炭疽毛孔能夠以高效,快速和穩(wěn)健的方式轉(zhuǎn)移全長(zhǎng)LF,”Rouiller說(shuō)。“毛孔可以長(zhǎng)時(shí)間有效地保持滿載,充當(dāng)傳送帶,同時(shí)轉(zhuǎn)移致命LF分子的連續(xù)'菊花鏈'。”
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