2010-08-17

霍亂弧菌如何變得具有傳染性?

Researchers describe how the cholera bacteria becomes infectious
http://www.physorg.com/news185191048.html

February 12, 2010

在一項新研究中,Dartmouth 研究者描述 ToxT 這種蛋白質的結構。這種蛋白質控制著霍亂弧菌(Vibrio cholerae,這種病菌導致霍亂,cholera)的致命本質。

沈浸在 ToxT 的研究中,研究者很驚訝的發現,有種脂肪酸顯然能抑制 ToxT,那避免細菌引發霍亂。霍亂,那導致急性腹瀉(acute diarrhea),能威脅生命,且根據 WHO 表示,霍亂對於全球健康仍是一項嚴重威脅。

醫師已知,可在腸道內發現的膽汁(bile),抑制霍亂弧菌毒性基因的表現,不過到目前為止,背後的機制仍未完全了解。這項研究提供了腸道環境與毒性基因調控間的直接關連,而且它也確認了調控分子。

"在結構中發現脂肪酸非常令人驚訝," F. Jon Kull 表示,Dartmouth 化學副教授,同時也是此論文資深作者。 Kull 也是 Dartmouth 在 1988 年的畢業生。 "這項發現令人振奮之處在於,我們也許能使用小型、天然的分子來治療且/或預防霍亂。我們能把此脂肪酸的結構當成一種框架來用,嘗試並設計出 ToxT 的小分子抑制劑。"

"Structure of Vibrio cholerae ToxT reveals mechanism for fatty acid regulation of virulence genes" 這項研究出現在 2/1 的 PNAS 線上版。

在這篇論文中,Kull 的共同作者是 Dartmouth 化學系的 Michael Lowden 與 Maria Pellegrini;Michael Chiorazzo,暑期大學生研究助理;還有 Dartmouth 醫學院微生物學與免疫學系的 Karen Skorupski 與 Ronald Taylor。

研究者利用 X 光結晶學來測定 ToxT 的結構。所涉及的過程包括:取得霍亂弧菌的 DNA、使用非致病性的大腸桿菌來製造大量目標蛋白(target protein),此例中即 ToxT。蛋白質一旦純化後,它們就被濃縮與結晶化了。接下來,此結晶體,那是一種蛋白質分子的有序陣列,受到強大 X 光光束的照射。X 光繞射圖譜接著由偵測器收集,然後以數學演算法分析,最後揭開此蛋白質的原子結構。

共同作者 Taylor 也提到,"就複雜的霍亂弧菌毒性基因表現調控之機械論觀點以及潛在的醫學衝擊而論,當我們現在朝著應用這項新知識來影響此機制邁進,藉此控制人群中的傳染時,這項研究的結果振奮人心。"

※ 相關報導:

* Structure of Vibrio cholerae ToxT reveals a mechanism for fatty acid regulation of virulence genes
http://www.pnas.org/content/107/7/2860.short
Michael J. Lowden, Karen Skorupski, Maria Pellegrini,
Michael G. Chiorazzo, Ronald K. Taylor, and F. Jon Kull
PNAS February 16, 2010 vol. 107 no. 7 2860-2865
doi: 10.1073/pnas.0915021107
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