炭疽毒素如何形成致命的输送带

研究人员已经建立了炭疽毒素的三维图谱，可以解释它如何有效地将其致死成分转移到受感染细胞的细胞质中。该研究“炭疽致死毒素前体复合物的结构提示了有效细胞进入的途径”，将于9月26日在“ 普通生理学杂志 ”上发表，该研究表明细菌蛋白质可作为“传送带”。允许有毒酶连续流过细胞膜。

在炭疽感染期间，细菌炭疽芽孢杆菌分泌由两种相关酶组成的毒素，称为致死因子(LF)和水肿因子(EF)，第三种蛋白质称为保护性抗原(PA)。这三种蛋白质彼此结合并被吞噬到宿主细胞的内体中。然后七到八个PA蛋白在内体膜中形成孔，使LF和EF易位到细胞质中，在那里它们可以破坏并最终杀死宿主细胞。然而，为了穿过孔，LF和EF必须在内体腔中展开，然后重新折叠成它们在细胞质中的活性构象。

由蒙特利尔麦吉尔大学的Isabelle Rouiller和La Jolla的Sanford Burnham Prebys医学发现研究所的Robert Liddington领导的一组研究人员使用低温电子显微镜建立由PA和LF形成的“预备”复合物的三维图。就在易位过程开始之前。该图显示了围绕一个狭窄孔的七个PA蛋白，其中三个LF分子位于边缘，准备易位。除了与PA亚基结合外，每个LF分子也与其顺时针邻居结合。研究人员认为，这些间的相互作用可能有助于将有毒的酶保持在适当的位置并防止它们过早地展开。

此外，当第一个LF分子进入孔隙时，它的邻居会不稳定，因此它可以立即跟随第一个分子的尾部。额外的LF蛋白可以结合孔边缘上的空位，导致连续的分子流进入细胞质。实际上，预处理复合物的电生理学记录支持了它可以连续转移LF分子的想法。“我们已经证明炭疽毛孔能够以高效，快速和稳健的方式转移全长LF，”Rouiller说。“毛孔可以长时间有效地保持满载，充当传送带，同时转移致命LF分子的连续'菊花链'。”