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浙江大学揭秘“吃人肉细菌”攻击术
2017-11-01 中国科学报

  创伤弧菌是一类让人类谈“菌”色变的病原细菌,俗称“吃人肉细菌”,能引发败血症、组织坏死等,致死率极高。浙江大学生命科学研究院教授朱永群团队近日发现这类病原菌的“攻术”,它分泌的毒素会定向“冻”住宿主细胞的信号通路,让细胞动弹不得甚至“散架”。相关论文近日发表于《科学》杂志。

  据悉,创伤弧菌、霍乱弧菌等病原菌会分泌一类MARTX毒素,这类毒素由4000多个氨基酸残基组成,它穿过细胞质膜时,效应因子能进入到细胞质中,RID就是其中一个,它在MARTX毒素家族中广泛存在。

  新研究指出,RID在细胞里能锁定并“冻住”Rac1。Rac1平时循环于细胞膜和细胞质之间,作为一种关键信号分子,参与肌动蛋白细胞骨架的信号调节。肌动蛋白细胞骨架不但支撑出细胞的形状,还为其实现迁移、变形等功能提供了基础。此外,Rac1还参与细胞抗菌氧自由基的产生。

  RID特异地识别Rac1后,会对其进行修饰。修饰后的Rac1多了一些长长的“脂肪链”。这些“链条”不但让Rac1滞留在细胞膜不能动弹,还屏蔽了Rac1重要的功能区域,阻断了它与上下游的信号传递。这样一来,Rac1就像被RID“点了穴”,无法调节肌动蛋白细胞骨架的信号通路,导致宿主细胞的结构和功能被RID破坏。

  而且,在感染实验中,朱永群团队证实,RID有效地抑制了由Rac1调节的巨噬细胞免疫吞噬作用、细胞迁移和抗菌氧自由基的产生。这是创伤弧菌和霍乱弧菌等抵抗宿主免疫防御的一个重要“杀手锏”。

  该项研究推动了人们对于病原菌致病分子机制的理解,也加深了人们对于宿主本身细胞信号转导通路的认识,并将有助于研发针对创伤弧菌和霍乱弧菌等致病菌的新型抗菌药物。

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