军团菌的逃逸途径显露出来
军团菌用于逃避身体防御的精确机制在错综复杂的细节中得到了完善,并在eLife杂志中首次被描述。该研究揭示了一种治疗嗜肺军团菌感染的潜在新治疗方法,嗜肺军团菌是社区和医院获得性肺炎的常见原因,并且在近三分之一的病例中导致死亡。
身体自我感染的方法之一是吞噬细胞内的细菌或病毒 - 这个过程称为自噬。但是特别危险的细菌,如军团菌,已经发展出逃避这一过程的方法,使它们能够在宿主细胞中存活。军团菌通过产生一种叫做RavZ的分子来破坏自噬机制,但直到现在还不知道RavZ究竟是如何实现这种效应的。
“我们着手了解军团菌逃避宿主自噬的分子机制,特别是通过确定RavZ如何在自噬过程中分解一种称为LC3-PE的关键分子,”资深作者,化学基因组学组负责人Yaowen Wu博士解释道。德国马克斯普朗克协会中心。
LC3-PE是自噬期间主要事件之一的关键分子 - 形成膜结合的'囊',吞噬细菌或其他碎片,使细胞可以摆脱它。吴博士和他的同事表明,RavZ分子使用“镊子”和“剪刀”工艺首先从细胞膜中提取LC3-PE,然后将其分解成两部分,防止自噬。
分析诸如RavZ和LC3-PE之类的分子之间的相互作用是极具挑战性的,因为难以以其天然形式分离LC3-PE并且不可能使用传统的生物化学方法改变LC3-PE的结构。为了解决这个问题,该团队制作了LC3分子的“半合成”版本,使其能够在改变特定成分的同时保留重要的自然特征,从而可以在复杂的细节中研究与RavZ的相互作用。
使用这些最先进的化学工具,他们首先研究了RavZ分子如何发现并锁定在LC3-PE分子上。知道与LC3结合的其他分子具有特殊的基序,他们看着RavZ分子,看看这个主题是否也存在。他们发现RavZ带有三个这样的图案,但只使用其中一个来专门置于其目标分子的LC3部分。
在确定了RavZ如何识别LC3后,他们研究了它们是否可以解决它与LC3-PE分子的结合方式。通过研究RavZ的物理结构,他们确定了它用于锁定LC3部分的结合位点,以及它改变其形状以封闭LC3分子的证据。一旦牢固结合,RavZ将整个LC3-PE分子从宿主细胞膜中拉出,然后将其切割成两片。这意味着它不再对宿主细胞有用,并释放RavZ以寻找并破坏下一个LC3-PE分子,确保不会发生自噬。
建立这种机制后,该团队发现他们可以通过使用一种阻止RavZ识别和结合LC3的肽来阻断它,突出了开发抗军团菌药物的有希望的途径。
“军团菌在进化过程中已经进化出一种非常智能和有效的机制,以避免被我们的细胞吃掉,”吴博士说。“看看这种'镊子'提取模型是否被其他病原体使用将会很有趣,例如志贺氏菌和耶尔森氏菌,它们都会产生破坏宿主细胞内重要分子运输的物质。我们希望理解这些机制将是有利于开发抗军团菌感染的新药。“
推荐内容
-
科学家们创造了小麦表观基因组的第一张地图
利物浦大学的科学家们开展了首次全基因组调查,研究了可调节小麦基因活动的遗传分子变化,这可能成为改善作物育种技术的新工具。表观遗...
-
与自噬相关的发育障碍
Vici综合征是一种罕见的先天性疾病,其特征是白内障,心肌病,胼age体发育不全(大脑半球之间的连接不能发展),白化病和免疫缺陷。在近亲家
-
生物学家在染色体方面找到了它的长短
一组生物学家发现了一种机制,决定了生殖过程中短染色体的忠实遗传。 自然通讯 杂志报道的这一发现阐明了遗传的一个关键方面 - 偏离可
-
1亿年前的苔草模仿昆虫
伪装和模仿在整个生物世界中普遍存在,作为捕食者与猎物之间通常相互作用的一部分,允许两者避免被发现。在昆虫中,模仿的图标包括熟悉...
-
使用合适的植物可以减少室内污染并节省能源
工业化国家的人们在室内度过了80%以上的生活,越来越多地生活在气密的建筑物中。这些结构需要较少的能量用于加热,通风和空调,但如果颗粒
-
由于采用了新算法 因此可以及早发现脊髓灰质炎
科学转化医学1的一项新研究表明,一种新的定量监测脊髓灰质炎病毒流入污水系统的方法可以帮助早期发现脊髓灰质炎暴发或核实其在人群中的缺
-
人类基因影响肠道微生物区系
来自瑞典,苏格兰和澳大利亚的一组研究人员表示,人类基因组可能在确定人体胃肠道中数十亿微生物(即肠道微生物群)的构成中发挥作用。该...
-
自组装纳米粒子可以铺设潜在有希望的治疗途径
一种新的多前药,可自组装成稳定的纳米粒子以响应活性氧,显示出靶向肿瘤治疗,显示了一项新的研究1。纳米治疗剂的开发和应用提供了更安全
-
大蒜可以对抗慢性感染
哥本哈根大学的一项新研究表明,大蒜中的活性硫化合物可用于对抗慢性感染患者的健壮细菌。在这里,研究人员表明,大蒜化合物能够破坏细...
-
盐摄入与健康问题之间的联系被揭示
来自爱尔兰和加拿大的一组研究人员建议,高盐摄入量和低盐摄入量都可能使患有心脏病或糖尿病的人罹患心血管并发症的风险增加。这项研究...