科学家发现细菌感染致病新机制

人类的历史，某种程度上就是与细菌不断“斗争”的历史。然而，我们并未“知己知彼”。近日，北京生命科学研究所高级研究员邵峰及其科研团队在世界上首次发现了细菌毒素蛋白可以直接修饰泛素蛋白的致病机制。该机制的发现将为抗菌类新药的研发提供理论基础和策略性的提示，这对掌握和了解病原细菌致病机理和建立有效防治手段有重要意义。美国《科学》（Science）杂志日前在线发表了这一成果。众所周知，生物体是一部程序精准、分工明确的“复杂机器”。在生物体内，被称为泛素的一类蛋白，主要负责将老化和即将废弃的蛋白质贴上“死亡标签”，然后把其运送到细胞体内的“垃圾桶”中，切割成较小的片段毁坏或重新加以利用。这一信号途径在生物体中非常重要，如果该信号系统被破坏，细胞将无法行使正常功能，器官也不能正常运转。因此，对泛素分子的研究一直是生物科学领域的前沿和热点。邵峰团队首次发现了病原细菌的毒素效应蛋白可直接共价修饰宿主泛素蛋白本身，从而导致泛素和泛素类蛋白失活，使宿主体内的泛素信号系统功能紊乱的机制。不仅如此，邵峰团队还开创了利用细菌毒素蛋白研究泛素信号系统的新视角。在这一发现中，他们不仅提出了细菌通过分泌毒素效应蛋白致病的最新机制，还对宿主细胞的泛素蛋白信号通路有了新的认识和了解。 “我们主要致力于细菌致病机理的研究，不过这不是唯一目的。不同的病原体为我们深入研究宿主自身的信号通路提供了独特的视角和窗口。”邵峰说，亿万年来，为了生存，细菌需要不断适应宿主，它们和宿主共同进化。他们目前的工作正是希望从“敌人”那里了解“自己”，将不同种属的病原细菌、细菌突变株以及细菌的毒素蛋白作为工具，来阐述宿主细胞自身的机理。 “这些成功还取决于拥有多方向多种类的实验手段。我们整合生物化学、细胞生物学、遗传学以及结构生物学等多种实验方法，从不同的角度探索和解决同一个科学问题。”邵峰介绍说，“下一步，我们还将继续研究被病原菌修饰的泛素信号通路发生功能紊乱的深入机理；并将以不同的病原菌作为研究工具，系统地阐述宿主抵抗侵染和发生炎症的信号转导机制。”这可能为设计抗炎症药物提供新的预测靶点和理论启示。（来源：科学时报吴昊）