細菌如何捕獲病毒

噬菌體 - 短噬菌體 - 代表一組感染細菌并能夠改變或破壞它們的小病毒。這就是為什么他們的名字可以被翻譯為細菌食者。為了感染細菌，噬菌體必須首先識別細菌細胞壁上的結(jié)構(gòu)并粘附于細菌細胞壁上。在Thilo Stehle教授的領(lǐng)導(dǎo)下，TengbinKoç和Tübingen大學(xué)合作研究中心766(細菌細胞信封)的其他同事研究了這種識別機制。他們將研究重點放在致病菌金黃色葡萄球菌和感染葡萄球菌的噬菌體Phi11上。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種噬菌體蛋白，可以介導(dǎo)細菌對受體的識別。

科學(xué)家們在最近發(fā)表的兩篇科學(xué)報告中發(fā)表了他們的研究成果。該結(jié)果可有助于開發(fā)針對細菌感染的新療法。

噬菌體插入細菌的基因并“隱藏”在那里直到它們在某些條件下重新激活以啟動細胞的破壞。細菌是迄今為止地球上最豐富的生命形式，但仍然存在比細菌多十倍的噬菌體。噬菌體施加選擇壓力并且對細菌的進化起重要作用。“除此之外，他們還參與了新型，有時甚至是高感染性細菌的生成，”Thilo Stehle說。另一方面，細菌還能夠通過將蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)用于其他目的來利用噬菌體組分。在日常生活中，噬菌體在食品工業(yè)，醫(yī)療保健系統(tǒng)和分析診斷中特別有用。

為了找出噬菌體phi11粘附于葡萄球菌細胞壁的機制，科學(xué)家們結(jié)合了生物信息學(xué)，微生物學(xué)和結(jié)構(gòu)分析方法。最初通過免疫金標(biāo)記的特異性抗體探測受體結(jié)合蛋白(Rbp)的表征。然后通過電子顯微鏡和感染研究分析噬菌體上的相互作用。這些數(shù)據(jù)表明，細胞壁支架中必需的化學(xué)改變的構(gòu)建單元對于與受體結(jié)合蛋白的相互作用是至關(guān)重要的。

在蒂賓根進行的受體結(jié)合蛋白的X射線結(jié)構(gòu)分析顯示，Rbp是由三個亞基組成的復(fù)雜細長分子。“除了實際的受體結(jié)合成分外，蛋白質(zhì)還具有不尋常的鉸鏈區(qū)域，可以作為傾斜機制，”Stehle解釋說。“這種機制可以使噬菌體與細菌細胞壁結(jié)合來自不同方向的受體。“此外，Rbp含有酶活性元素，顯然能夠消化宿主生物體表面的糖結(jié)構(gòu)，以獲得實際受體?？茖W(xué)家們期望受體識別的潛在機制是許多糖結(jié)合噬菌體也是如此。“我們的研究也有助于更好地理解涉及噬菌體的進化過程，”科學(xué)家總結(jié)道。

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