衣原體攻擊和弗蘭肯斯坦蛋白

當(dāng)沙眼衣原體(世界上最常見的性傳播感染)感染人類細(xì)胞時(shí)，它會(huì)劫持一些宿主，并在自身周圍形成一層保護(hù)層。

在這個(gè)臨時(shí)堡壘里，昆蟲生長(zhǎng)繁殖，最終爆發(fā)出來尋找新的目標(biāo)，殺死宿主細(xì)胞。雖然科學(xué)家們多年來已經(jīng)知道衣原體以這種方式保護(hù)自己，但直到現(xiàn)在他們?nèi)匀蝗狈@種機(jī)制。

杜克大學(xué)和英國(guó)劍橋MRC分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員已經(jīng)證明，一種衣原體蛋白ChlaDUB1可以通過兩種不同的方式操縱人類細(xì)胞，其中至少有一種似乎是內(nèi)部繁殖繁榮所必需的。它的主人。

本周發(fā)表在《自然微生物學(xué)》上的研究結(jié)果可以為用更少的抗生素治療衣原體鋪平道路。

這項(xiàng)研究是由杜克大學(xué)MRC分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和衣原體專家大衛(wèi)科曼德領(lǐng)導(dǎo)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家進(jìn)行的。起初，科曼德和博士后研究員喬納森普魯尼達(dá)現(xiàn)在是俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的助理教授。他聯(lián)系了基礎(chǔ)科學(xué)副總裁Rafael valdivia的杜克教授，討論valdivia團(tuán)隊(duì)之前研究的ChlaDUB1蛋白。

衣原體B1是衣原體產(chǎn)生的一種破壞宿主細(xì)胞功能的蛋白質(zhì)。Komander，夏枯草和他們的同事發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)是一種酶，一種去泛素化酶，可以去除泛素。這是一種小蛋白質(zhì)，人類細(xì)胞附著在其他蛋白質(zhì)上，可以激活它們，或者指示這些蛋白質(zhì)應(yīng)該被撕掉。人類細(xì)胞利用泛素發(fā)送信號(hào)，其中許多信號(hào)對(duì)衣原體等病原體的炎癥反應(yīng)很重要。

Komander的研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究了ChlaDUB1酶的形狀，確定它也可以通過乙酰化修飾蛋白來破壞人體細(xì)胞產(chǎn)生的抗感染警報(bào)。

“他們不是制造兩種蛋白質(zhì)，一種是具有去泛素化酶活性的蛋白質(zhì)，另一種是具有乙?；钚缘牡鞍踪|(zhì)，而是將它們結(jié)合成同一種蛋白質(zhì)，”合著者、杜克大學(xué)valdivia團(tuán)隊(duì)的研究助理教授Robert Bastidas說。

巴斯達(dá)斯解釋說，衣原體不同于其他細(xì)菌，因?yàn)樗荒茉谌祟惣?xì)胞外生存。他說，為了在宿主細(xì)胞中更好地生存，昆蟲可能已經(jīng)放棄了它們的大部分基因組。他假設(shè)細(xì)菌可以通過這種搗碎的蛋白質(zhì)節(jié)省空間，而這種蛋白質(zhì)是唯一被發(fā)現(xiàn)具有這兩種功能的衣原體蛋白質(zhì)。

雖然很明顯ChlaDUB1具有這兩種功能，但Bastidas和他在杜克大學(xué)的同事想知道衣原體感染期間酶在宿主中的作用。研究人員用攜帶缺陷型衣原體1拷貝的野生型衣原體和突變株感染人類細(xì)胞。

一旦衣原體在宿主細(xì)胞中建立了堡壘，它就會(huì)破壞宿主細(xì)胞的高爾基體，并在周圍操縱它們。高爾基體是一個(gè)細(xì)胞隔室，它通常靠近細(xì)胞核，通過添加糖來修飾蛋白質(zhì)，糖被用作行李標(biāo)簽，以指示蛋白質(zhì)是否應(yīng)該進(jìn)入質(zhì)膜或其他一些細(xì)胞隔室。目前還不清楚細(xì)菌為什么會(huì)包圍高爾基體，也許是利用糖和脂肪來維持自身的生長(zhǎng)，但它是唯一已知的細(xì)菌。

在科學(xué)家的感染實(shí)驗(yàn)中，野生衣原體像往常一樣切碎高爾基體。然而，當(dāng)感染攜帶變位酶的細(xì)菌時(shí)，人體細(xì)胞的高爾基體保持完整，這表明衣原體B1的活性對(duì)于衣原體感染的這一方面是必要的。

Bastidas還假設(shè)ChlaDUB1從宿主蛋白中去除泛素的能力可以保護(hù)衣原體免受宿主炎癥反應(yīng)的影響。

接下來，研究人員希望找到一種可以特異性破壞ChlaDUB1功能的藥物，從而減緩細(xì)菌抵抗宿主免疫系統(tǒng)攻擊的能力。巴斯提達(dá)斯說：“如果我們開發(fā)了這些抑制劑，并且它們足夠特異，那么我們就不必使用抗生素了”，或者至少可以少用抗生素。

巴斯達(dá)斯說，在抗生素會(huì)導(dǎo)致抗生素耐藥性或破壞陰道和泌尿道微生物群的世界里，衣原體更喜歡生存，更有針對(duì)性的治療可以證明是更好的抗感染工具。

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