近期德國(guó)等歐洲地區(qū)出現(xiàn)的急性大腸桿菌致病菌引起的疫情倍受關(guān)注，這一事件也將致病性大腸桿菌推到了風(fēng)尖浪口，科學(xué)家們也希望能更多深入了解這種病菌，獲得更好的治療方法。來(lái)自英國(guó)倫敦大學(xué)，約克大學(xué)等處的研究人員通過(guò)分析一種致病性大腸桿菌的晶體結(jié)構(gòu)，分析了大腸桿菌的菌毛結(jié)構(gòu)，從中獲得了對(duì)付此類大腸桿菌致病菌的方法。這一研究成果公布在昨天出版的Nature雜志上。
許多種細(xì)菌都能產(chǎn)生所謂的纖毛（菌毛）纖維，比如引起尿道感染的大腸桿菌（Escherichia coli）和引起黑死病的耶爾森氏菌屬（Yersinia pestis）等。纖毛纖維是細(xì)胞聯(lián)鎖的“積木”筑成的城堡，它們堆疊在一起，使每一“積木”的尾巴都可以恰好鑲嵌到下面積木的凹槽中。之前的研究發(fā)現(xiàn)兩種普通類型的蛋白：陪伴分子和引導(dǎo)分子不知通過(guò)什么方式控制著纖維纖維的組裝。陪伴分子可以幫助其它蛋白折疊成正確的形狀，防止蛋白之間進(jìn)行相互作用引起問(wèn)題。而引導(dǎo)分子，正如它們的名字所示，能夠確保陪伴分子將蛋白帶到正確的地點(diǎn)。但在這種纖毛中，蛋白是如何激發(fā)運(yùn)輸?shù)?，至今還并不是很清楚。
在這篇文章中，研究人員通過(guò)分析尿道感染的大腸桿菌中usher （FimD）的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)與一個(gè)轉(zhuǎn)位基質(zhì)（FimH adhesin）結(jié)合——Chaperone-usher （CU） “菌毛”是由一個(gè)陪伴分子和一個(gè)被稱為“usher”的外膜引導(dǎo)分子在外膜上組裝成的。研究人員從中發(fā)現(xiàn)了一種原始蛋白運(yùn)輸因子的激發(fā)機(jī)制，這將有助于研制針對(duì)1型菌毛形成，和潛在抑制膀胱炎的藥物。
而另外一種致病性大腸桿菌，即近期的腸出血性大腸桿菌，在深圳華大基因研究院、德國(guó)漢堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院、中國(guó)疾病預(yù)防與控制中心和軍事醫(yī)學(xué)*微生物流行病研究所的研究人員的努力之下，揭示德國(guó)疫情是由一種新型具有超級(jí)毒性的大腸桿菌引起的，該新型菌株攜帶多種耐抗生素的特異基因，致使其難以治療。研究人員初步組裝結(jié)果預(yù)測(cè)的菌株基因組大小為5.2Mb。通過(guò)對(duì)序列的分析發(fā)現(xiàn)該菌株屬于血清型O104，但O104型大腸桿菌以前未見引起人類感染大規(guī)模爆發(fā)的報(bào)道。通過(guò)進(jìn)一步比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)該菌株與2002年從中非艾滋病患者腹瀉標(biāo)本中分離的腸侵襲性大腸桿菌55989菌株的同源性超過(guò)93%。根據(jù)對(duì)基因序列的分析結(jié)果顯示，導(dǎo)致疫情爆發(fā)的菌株通過(guò)基因水平轉(zhuǎn)移獲得了腸出血性大腸桿菌的毒力基因和毒力相關(guān)質(zhì)粒，可能與該菌株強(qiáng)毒性和重癥感染有關(guān)。
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