發(fā)現(xiàn)細(xì)菌戰(zhàn)武器的觸發(fā)器
研究人員已經(jīng)能夠開(kāi)啟并研究一些細(xì)菌用于將毒素注入其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的機(jī)制。細(xì)菌經(jīng)常競(jìng)爭(zhēng)食物和空間等資源,有時(shí)這種競(jìng)爭(zhēng)變得激烈。例如,一些細(xì)菌可以將毒素注入競(jìng)爭(zhēng)細(xì)菌并殺死它們。
現(xiàn)在,倫敦帝國(guó)理工學(xué)院生命科學(xué)系的Alain Filloux教授的研究小組發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)控制銅綠假單胞菌注射系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器。他們的研究成果發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊上。
在囊性纖維化患者中可引起肺炎,敗血癥和慢性感染的細(xì)菌對(duì)多種抗生素具有天然抗性。解決銅綠假單胞菌的一種方法可能是干擾其武器并使其更容易受到免疫系統(tǒng)或其他細(xì)菌的攻擊。
銅綠假單胞菌是一種“機(jī)會(huì)主義”病原體,意味著它廣泛存在,但只有在條件合適時(shí)才引起疾病 - 例如當(dāng)一個(gè)人的免疫力受到損害時(shí)。如果研究人員知道什么能夠改變細(xì)菌攻擊系統(tǒng),那么他們就可以找到壓制武器或者利用它們的方法。
該研究的主要作者,來(lái)自帝國(guó)帝國(guó)生命科學(xué)系的Luke Allsopp博士說(shuō):“細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)是一種積極的戰(zhàn)爭(zhēng),它在我們的身體里一直在進(jìn)行,例如在我們的內(nèi)臟和肺部。如果我們可以增加在“好”細(xì)菌的作用下,我們可能能夠抵抗更多導(dǎo)致感染的“壞”細(xì)菌。
“或者,將來(lái)我們可以通過(guò)添加某些殺死病原體但可以很容易地用抗生素殺死的細(xì)菌來(lái)治療受感染的傷口。我們可以使用它們來(lái)靶向并摧毀對(duì)抗生素?zé)o反應(yīng)的細(xì)菌,如P最后,我們可以用簡(jiǎn)單的抗生素消滅我們引入的細(xì)菌。這是一種新的概念,通過(guò)使用細(xì)菌來(lái)做我們骯臟的工作來(lái)克服抗生素耐藥性。“
射擊機(jī)制
為了燃燒毒素,銅綠假單胞菌必須使它們進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),然后通過(guò)細(xì)胞壁。為此,它使用蛋白質(zhì)分泌系統(tǒng)。這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是'VI型分泌系統(tǒng)'(T6SS),它就像一個(gè)弩,將毒素從細(xì)胞中射出并進(jìn)入靶細(xì)胞,就像毒箭一樣。
該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了兩種調(diào)節(jié)蛋白,可以控制這些系統(tǒng)何時(shí)開(kāi)啟并開(kāi)始發(fā)射。一個(gè)調(diào)節(jié)器增加了T6SS的作用,另一個(gè)減少了動(dòng)作。
研究人員還可以通過(guò)檢測(cè)細(xì)菌細(xì)胞外的蛋白質(zhì)來(lái)判斷T6SS弩何時(shí)“被解雇”。
銅綠假單胞菌有三種類(lèi)型的T6SS,研究人員認(rèn)為它可以用于細(xì)菌可以存活的不同環(huán)境中,例如在水中,土壤中和人體內(nèi)。這組作者說(shuō),由于兩個(gè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)都可以控制所有三個(gè)T6SS的活動(dòng),因此可能會(huì)出現(xiàn)所有三個(gè)系統(tǒng)同時(shí)開(kāi)啟的情況,例如當(dāng)它們受到極端攻擊時(shí)。
例如,先前的研究表明,當(dāng)銅綠假單胞菌檢測(cè)到裂解 - 細(xì)胞分裂 - 這使得其中一種T6SS的活性增加。這項(xiàng)工作表明,在檢測(cè)到裂解后,所有三種系統(tǒng)的活性都會(huì)增加。
Allsopp博士說(shuō):“很多細(xì)胞溶解可能意味著他們所有的朋友都死了,所以細(xì)菌可以加速攻擊并進(jìn)行更多的攻擊,可能會(huì)立即打開(kāi)所有系統(tǒng)。”
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