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加热致病菌的热量

  • 2019-07-08 12:21:57

当病原体进入人体肠道的温暖状态时,致病细菌在代谢水平上活跃起来,释放出编码毒素和其他对我们身体有害的化合物的基因。KAUST领导的一项研究显示了一种关键的细菌蛋白如何感知温度的变化,从而使DNA链松弛并促进引起腹泻的细菌中的基因表达。

研究科学家奥马尔哈梅德说:“在确定了这些细菌如何感知它们是否存在于人类体内之后,我们可以尝试设想小分子来干扰这种机制。”“这些化合物会阻止细菌适应它们的环境,这会削弱它们并促进消除它们。”

导致食源性疾病的肠道细菌,包括沙门氏菌,大肠杆菌致病菌株和霍乱弧菌霍乱弧菌,都使用一种名为H-NS的蛋白质来浓缩其DNA并广泛限制基因表达。“组蛋白样核结构蛋白”的缩写,H-NS形成多单元复合物,帮助微生物在环境中自由浮动时保持相对休眠状态。然而,这些复合物必须分解蛋白质以释放其对DNA的控制,然后允许细菌在温血动物宿主中茁壮成长,组织负责人Stefan Arold解释道。

在来到KAUST之前,已经研究过H-NS超过15年的Arold之前确定了部分蛋白质的三维形状。虽然他已经证明其复合物在人体温度下会崩溃,但目前尚不清楚这是怎么发生的

在KAUST与同事Łukasz和Mariusz Jaremko的实验室中,Arold和Hameed现在已经结合了结构和生物物理实验。这使他们能够识别H-NS的确切部分,称为“位点2”,其响应温度升高而改变其构象,促使蛋白质复合物分解。

在美国佛蒙特大学与KAUST同事Xin Gao和Jianing Li一起进行的计算机模拟帮助Arold的团队加深了这些见解。最终,他们证明了H-NS复合物的部分分解导致蛋白质采用自身抑制形式,这也阻碍了其结合和识别DNA的能力。

阿罗德和他的团队现在希望开发能够稳定人体温度下蛋白质之间联系的药物,并防止H-NS复合物破碎。“如果我们能找到能够加强结构以抵抗热诱导展开的化合物,”阿罗德说,“那么细菌就不会再表达毒素;它们会保持无害,并且通常在人体内会被削弱。”

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