研究小組確定了志賀氏菌感染過程中的關鍵步驟

馬薩諸塞州綜合醫(yī)院(MGH)傳染病科的研究人員正在研究幾種重要的致病物種將蛋白質(zhì)傳遞到他們感染的生物細胞中的機制。在一篇收到Nature Microrobiology的在線出版物的論文中，該團隊描述了確定腹瀉病原體志賀氏菌如何將蛋白質(zhì)注入靶宿主細胞的關鍵步驟。他們的研究結(jié)果可能適用于其他細菌物種，包括沙門氏菌和那些導致傷寒，鼠疫和許多醫(yī)院獲得性肺炎的人。

“許多細菌病原體通過向細胞中提供效應蛋白(它們是感染的許多影響)來建立感染。因此，效應蛋白的傳遞是感染對人體組織影響的重要調(diào)節(jié)因子，”Marcia Goldberg博士說。，MGH傳染病科研究主任，該報告的高級和通訊作者。“一大類細菌使用的最常見的機制是一種稱為3型分泌系統(tǒng)的專用裝置，通過該裝置，位于細胞外的病原體首先在細胞膜上形成孔，然后將效應蛋白傳遞到細胞中。我們的數(shù)據(jù)表明該過程成功需要一種孔蛋白與細胞內(nèi)另一種蛋白質(zhì)之間的相互作用。“

也稱為注射體，3型分泌系統(tǒng)(T3SS)由病原體內(nèi)的堿基和針狀結(jié)構組成，該結(jié)構檢測與靶宿主細胞的接觸，并且通過該結(jié)構分泌與系統(tǒng)相關的細菌蛋白質(zhì)。在與人體細胞接觸后，T3SS分泌兩種蛋白質(zhì)，構成靶細胞膜上的孔。在孔形成后，T3SS?？吭诳咨弦詫⒓毦鞍踪|(zhì)輸送到細胞中。確切地說，如何形成孔隙以及T3SS?？吭诳紫渡系倪^程尚未被清楚地理解，并且MGH團隊著手研究對接過程背后的機制。

在一系列細胞實驗中，他們首先確定志賀氏菌感染需要在宿主細胞內(nèi)存在稱為中間絲的細胞骨架蛋白 - 在這種情況下稱為波形蛋白。然后他們表明，波形蛋白是通過T3SS有效遞送效應蛋白所必需的，并且波形蛋白直接與IpaC相互作用，IpaC是構成宿主細胞膜中孔的蛋白質(zhì)之一。雖然波形蛋白不參與毛孔的形成，但研究人員表明，將志賀氏菌 T3SSs 有效對接到宿主細胞膜上的孔中是必需的，并且對接誘導效應蛋白分泌到宿主細胞中。

雖然這些實驗集中于波形蛋白的作用，但研究人員還表明，通常存在于由志賀氏菌感染的細胞中的所有中間絲都是病原體感染所必需的。對沙門氏菌和耶爾森氏菌菌株，包括傷寒和鼠疫菌的家族進行的其他實驗證實，這些病原體使用的T3SS也需要中間絲，這表明使用T3SS可能對所有病原體都有類似的機制。

“我們知道3型分泌系統(tǒng)對使用它們的細菌病原體的毒力至關重要，它們的滅活使這些病原體無毒，”Goldberg團隊的研究員，該報告的第一作者Brian Russo博士說。“對3型分泌系統(tǒng)如何發(fā)揮功能的基本理解可以為這些非常重要的傳染病找到新的治療方法。”

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