氯漂白劑是有毒雞尾酒中破壞細(xì)菌的主要成分
某些白細(xì)胞通過吞噬它們來保護(hù)我們免受細(xì)菌侵害。研究小組微生物生物化學(xué)研究所負(fù)責(zé)人Lars Leichert教授,波鴻魯爾大學(xué)分子細(xì)胞生物學(xué)系Konstanze Winklhofer教授以及波恩大學(xué)Andreas Meyer教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組由于新型熒光蛋白,第一個在顯微鏡下觀察過程的人。免疫細(xì)胞會使用含有氯漂白劑的有毒雞尾酒來消滅細(xì)菌。這導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)在幾秒鐘內(nèi)氧化,導(dǎo)致細(xì)菌死亡。研究人員在eLife雜志上發(fā)表了他們的報告。
白細(xì)胞吞噬細(xì)菌
當(dāng)細(xì)菌進(jìn)入血液時,中性粒細(xì)胞(最常見的白細(xì)胞)是第一道防線。他們從字面上吞噬了入侵者 - 這個過程被稱為吞噬作用。它們吞沒了每種細(xì)菌,并用一種??由所謂的活性氧物質(zhì)組成的有毒雞尾酒淋浴。這些包括過氧化氫,許多防腐劑的成分和氯漂白劑。這些物質(zhì)通過氧化破壞細(xì)菌分子- 一種化學(xué)反應(yīng),其中原子的氧化態(tài)發(fā)生變化。
這種防御反應(yīng)的細(xì)節(jié)尚不完全清楚:細(xì)菌是如何以及何時被毒藥混合物浸泡的?這只發(fā)生在免疫細(xì)胞內(nèi)嗎?這個過程需要多長時間?涉及哪種免疫細(xì)胞酶?“一旦我們找到這些問題的答案,我們將了解一些細(xì)菌如何勝過我們的免疫系統(tǒng)以及免疫系統(tǒng)如何受到某些遺傳缺陷的影響,”Lars Leichert解釋道。
新的熒光蛋白
為了獲得對該過程的詳細(xì)見解,該團(tuán)隊使用了最近才開發(fā)的熒光蛋白。它們含有對化學(xué)氧化敏感的氨基酸對。在藍(lán)光下,這些所謂的roGFP發(fā)出綠光。如果氨基酸對被氧化,它們也會在紫光下發(fā)光。
在他們的實驗中,該小組使用含有人工基因的大腸桿菌細(xì)菌和roGFP的藍(lán)圖。研究人員將這些細(xì)菌與免疫細(xì)胞結(jié)合在一起,免疫細(xì)胞就像預(yù)期的那樣吞噬細(xì)菌。在由北萊茵 - 威斯特伐利亞州和德國研究基金會資助的超分辨率顯微鏡下,研究人員觀察到細(xì)菌內(nèi)的roGFP在藍(lán)光下發(fā)光。一旦它們被完全吞噬,roGFPs會在幾秒鐘內(nèi)氧化并在紫光下發(fā)光。
免疫細(xì)胞使用漂白劑
“基于roGFP氧化的速度和特異性,我們推斷氯漂白劑在該過程中起著關(guān)鍵作用。這意味著:免疫細(xì)胞利用漂白劑殺死細(xì)菌,”Leichert總結(jié)道。
為了鑒定免疫細(xì)胞成功混合致命雞尾酒所需的酶,研究人員試驗了缺乏特定酶的細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)缺乏活性NOX2酶的細(xì)胞不能通過氧化破壞細(xì)菌。具有某種遺傳疾病的患者也缺少這種酶。在髓過氧化物酶被阻斷的免疫細(xì)胞中氧化也相當(dāng)少,這是產(chǎn)生氯漂白所必需的酶。
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