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研究人员揭示了与衣原体致病性相关的细菌融合

大多数人都知道衣原体是一种性病,如果不及时治疗会导致不孕。但对于研究致病因子沙眼衣原体的研究人员来说,它是一种具有吸引力的细菌。

沙眼衣原体不是在血液或其他体液中生长和复制,而是进入它们繁殖的细胞内部。在大多数人中,这种特性使细菌不被免疫系统检测到,并帮助疾病在雷达下飞行;不是每个感染衣原体的人都会表现出这种疾病的症状。但是,在受感染的细胞内保持活力并不是一件好事。

杰斐逊(费城大学+托马斯杰斐逊大学)的研究人员正在研究衣原体在宿主细胞内生存的技巧。C.沙眼衣原体致病性依赖于产生称为“包涵体”的细胞内寄生龛,其由宿主细胞的外膜制成。当人类细胞感染了多个衣原体时,每个细菌都会形成一个单独的包含物,所有这些物质最终将融合成一个大的包含物。这种独特的融合事件取决于衣原体蛋白IncA。虽然尚不清楚如何,研究人员知道这种细菌融合事件与衣原体的致病性有关 - 它在宿主中引起疾病​​的能力。

似乎当融合受阻时,我们看到的疾病就更少了。“

Paumet博士与Jefferson及其共同资深作者的生物化学家Gino Cingolani博士共同确定了融合蛋白的电子密度图,直到原子的确切位置,利用时间密集的生长晶体的过程。蛋白质和用X射线辐射摧毁它们以捕获反射,具有原子的确切位置和大小。

“这是十年前开始的合作,”Cingolani博士说。大多数时候,像Paumet博士这样的细胞生物学家在他们工作的最后阶段与像Cingolani博士这样的X射线晶体学家取得联系 - 以生化数据证实他们的假设。然而,这一次,Paumet / Cingolani团队早期合作,希望IncA的结构能够提供有关其功能的线索,并在实验室中提出可以通过实验验证的假设。lncA的晶体结构帮助Paumet博士的团队弄清楚如何创建突变,以测试他们对分子如何运作的想法。

然后,特拉华大学的计算生物学家Juan Perilla博士加入了团队,并生成了lncA如何与自身交互的计算模拟。结合表达各种IncA突变体的衣原体感染细胞的分析,研究人员终于能够找到IncA的一个区域,他们称之为“钳夹”,这对于控制感染细胞内的融合活性lncA至关重要。

他们的研究结果于6月18日在Nature Communications上发表。

尽管真核细胞的膜结合区室一直在融合,但细菌开发出融合机制是非常罕见的。“鉴定一种有助于细胞内寄生虫区融合的细菌蛋白质,为研究人员提供了一种探测细菌引起的关键疾病过程的新工具,”Cingolani博士说。“我的同事只是流口水,将其应用于他们对分枝杆菌的研究,其中膜融合是结核病的关键。”

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