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        貝克酵母幫助生物學(xué)家了解真菌的耐藥性
        
			
        
				2019-04-09 15:01:27
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        基于MSU的生物學(xué)家報告了對真菌耐藥機(jī)制的新認(rèn)識。為了研究它們，科學(xué)家們使用面包酵母表達(dá)與膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白融合的熒光蛋白。真菌激活保護(hù)機(jī)制以響應(yīng)其細(xì)胞中有毒化合物的積累。該研究表明酵母(和可能的病原真菌)對抗真菌劑的抗性比以前認(rèn)為的更復(fù)雜。其結(jié)果發(fā)表在科學(xué)報告期刊上。
        

        貝克酵母幫助生物學(xué)家了解真菌的耐藥性
        

        病原微生物的耐藥性是一個嚴(yán)重的醫(yī)學(xué)問題。最廣為人知的威脅是抗生素抗性細(xì)菌。還發(fā)展了一些致病真菌以激活針對抗真菌劑的保護(hù)機(jī)制。其中一種機(jī)制是ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的過度活化。這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白定位于質(zhì)膜并從細(xì)胞質(zhì)中擠出潛在有害物質(zhì)。
        

        在具有過度活化的多重耐藥性(包括致病性)的真菌中，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白擠出抗真菌劑，因此顯著降低了針對真菌感染的治療效率。2016年，Belozersky物理化學(xué)生物學(xué)研究所的一個團(tuán)隊提出了一種抑制真菌多重耐藥性的方法?？茖W(xué)家使用烷基 - 羅丹明 - 化合物抑制酵母細(xì)胞的保護(hù)機(jī)制，這些化合物本身對微生物無害。像其他親脂性陽離子(中度溶于水的帶正電離子)一樣，這些物質(zhì)很容易通過細(xì)胞膜。此外，烷基 - 羅丹明是熒光的，因此通常在實驗室研究中用作染料。
        

        烷基羅丹明引起ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的無效活動：它們開始抽出染料，而不是丟棄有毒的抗真菌劑。然而，在從細(xì)胞中運(yùn)出后，親脂性陽離子趨向于立即返回。結(jié)果，大多數(shù)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白正在忙著泵出無害染料，而同時加入烷基羅丹明的抗真菌劑在細(xì)胞質(zhì)中積累。
        

        “當(dāng)細(xì)胞中異生素的濃度增加時，它會啟動補(bǔ)償反應(yīng)，即細(xì)胞開始產(chǎn)生更多的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，從而更快地泵出潛在有害物質(zhì)，”該作品的合著者Dmitry Knorre說。 ，Belozersky物理化學(xué)生物學(xué)研究所高級研究員。“我們假設(shè)親脂性陽離子不會引起代償反應(yīng)。由于它們的正電荷，它們進(jìn)入帶負(fù)電荷的細(xì)胞器(線粒體)并在那里積累。因此，這些物質(zhì)不會以高濃度存在于處理過的細(xì)胞質(zhì)中。根據(jù)我們的知識，真菌異生素傳感器在細(xì)胞質(zhì)中起作用。我們預(yù)計細(xì)胞不能檢測線粒體內(nèi)的異生素，
        

        為了驗證這一假設(shè)，研究人員向面包酵母中添加了一種名為十二烷基三苯基鏻(C12TPP)的親脂性陽離子。這些眾所周知的酵母物種通常用作研究真菌分子機(jī)制的模式生物。為了方便研究，科學(xué)家們產(chǎn)生了一種雜交蛋白 - 其中一部分是一種主要的真菌ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，另一種是綠色熒光蛋白。當(dāng)照射時，該化合物發(fā)光，因此可以通過熒光顯微鏡觀察其在細(xì)胞中的積累。第二部分不干擾酶活性，蛋白質(zhì)在細(xì)胞中起ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用。
        

        該研究表明，與親脂性陽離子的相互作用仍然使細(xì)胞啟動補(bǔ)償反應(yīng)。在親脂性陽離子存在下，酵母產(chǎn)生并積累了比常規(guī)條件下更多的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。其他方法也表明用親脂性陽離子處理后多重耐藥性增加。幫助細(xì)胞檢測線粒體中的異生素的機(jī)制仍然未知。它可能涉及幾種對潛在有害物質(zhì)起反應(yīng)的互補(bǔ)系統(tǒng)。它們的運(yùn)作原則仍有待確定。作者計劃包括致病真菌在進(jìn)一步研究中。
        
			

			
          
        
			
        
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