重新编程人类siderocalin以中和petrobactin

由慕尼黑工业大学(TUM)的Arne Skerra教授领导的团队已经制定了一项创新策略，用于防止炭疽细菌吸收铁，这对其生存至关重要。它是通过中和细菌产生的特殊铁络合剂来实现的。因为炭疽病原体只有在接触到必需元素时才会在体内扩散，所以预计这会对危及生命的感染提供有效的治疗。

炭疽病是一种由细菌引起的疾病。尽管负责炭疽病的病原体可以用抗生素治疗，但它在体内释放的毒素特别危险。如果认识到感染太晚，通常是致命的。

炭疽病菌可以以孢子的形式在土壤中存活数十年。放牧牲畜，如牛或羊，摄取孢子并感染炭疽病。与这些家畜或动物产品一起工作的人可能会受到感染;然而，炭疽病在今天的德国动物群中很少发生。

此外，如果感染动物的肉没有被充分加热，人类也可能感染了疾病。据法国媒体报道，今年8月下旬，法国东南部的牲畜感染了炭疽病 - 这是20年来最严重的一次爆发。生活在野外的黑猩猩和大猩猩的种群也受到炭疽病的威胁。

今天，炭疽病构成全球性威胁，主要是因为它可能被用作生物武器。2001年，在美利坚合众国分发了几封含炭疽孢子的信件。当时有五人死亡。

铁转运蛋白的灭活

就像身体中的任何细胞一样，细菌需要必需的微量元素铁。然而，在体液中，铁与蛋白质紧密结合，因此不易获得。因此，细菌产生称为铁载体(铁载体)的特殊络合剂，以结合少量可用的铁离子，并随后通过它们自己的进口系统吸收它们。人体免疫系统通过在血液中循环的蛋白质(称为siderocalin)来阻止这种情况。它对普通铁铁载体具有高亲和力并清除它们，允许它们通过肾脏去除。

Petrobactin是由炭疽病菌产生的特殊铁载体，其不被siderocalin识别。来自生物化学系的Skerra教授的目的是禁用这种炭疽铁载体，从而抑制炭疽病菌的繁殖。借助他的部门开发的Anticalin®技术，他和他的团队能够重建身体自身的siderocalin。结果是“petrocalin”，它能够中和炭疽病病原体的铁载体。

“新开发的petrocalin捕获了petrobactin，从而剥夺了炭疽病菌获得重要铁的作用并充当蛋白质抗生素，”Skerra说。“我们与微生物生态学系的Siegfried Scherer教授合作，证明了这种方法适用于细菌培养。”

Skerra的策略通过有效抑制细菌在患者体内的传播，开辟了治疗炭疽感染的新途径。生化和蛋白质结构分析将由Skerra及其同事在Angewandte Chemie期刊上发表，同时也提供了对分子机制的深入了解。