科学家通过去除关键蛋白来禁用传染性细菌

John Innes中心和东英吉利大学的科学家们做出了一项令人兴奋的发现，它可以提供一种新的方法来预防人类和植物中的细菌感染，而不会引发细菌的多重耐药性。当细菌感染植物或人类时，它们首先必须穿过表面移动到可能的感染部位。如果没有这种迁移，细菌很难进入宿主体内，并且导致感染的能力要小得多。

由JIC和UEA生物科学学院的 Jacob Malone博士领导的研究小组很好奇为什么在与植物接触时细菌中存在高水平的特定蛋白质。在进一步研究这种蛋白质后，他们发现它是植物和人类感染过程中细菌运动的重要高级控制者。这种蛋白质可能成为开发抗感染药物的新靶点，并且因为细菌不会被彻底杀死，也会降低细菌进化产生对药物的抵抗力的可能性。

马龙博士及其团队研究了一种名为假单胞菌的细菌，其中有几十种不同的物种，包括病原体铜绿假单胞菌，导致英国约7%的医院获得性感染，并且是囊性死亡的主要原因。纤维化患者。了解这些细菌在医学上非常重要。

他们发现，当从细菌中除去一种关键蛋白质时，假单胞菌引起感染的能力在早期受到损害。

关键蛋白质被称为RimK，存在于数百种细菌中，包括几种重要的人类病原体，但其生物学功能仍然很大程度上未知。

Malone博士的团队为RimK发现了一个全新的功能。当他们将细菌从细菌中移除时，这些细菌无法正常移动，从而影响了它们引发感染的能力。当科学家检查RimK缺失对植物的影响时，他们发现，与野生型细菌喷洒在植物上相比，用RimK缺失的细菌喷洒植物会导致较轻微的疾病症状。然而，如果绕过感染的早期阶段，例如，通过注射或强迫细菌进入植物组织，RimK突变体细菌能够正常感染。这表明RimK仅在(植物)感染的早期阶段是重要的。对于植物和人致病性假单胞菌，观察到类似的结果，提出了两种细菌中RimK活性的共同机制。

在他们发表在PLoS Genetics上的论文中，Malone博士的团队表明，RimK致力于控制细菌内许多其他蛋白质的生成方式。该研究表明，当一种细菌感知它处于一个新的生长之地时，例如植物叶片或人体细胞，它会通过改变数百种蛋白质的产生来适应这种环境。RimK蛋白控制着这种变化，确保细菌能够在新环境中四处移动并茁壮成长。当细菌在实验室中被修饰，因此它们不含有RimK蛋白质时，这个过程不能正常工作，并且细菌与周围环境不同步，这意味着它们不应该在它们应该的时候迁移。

马龙博士说：“我们已经找到了一种全新的方式来控制细菌对环境的反应：通过改变蛋白质的产生。这会影响人类和植物上生长的细菌如何感染宿主 - 如果你破坏了这个过程，他们发现很难开始感染。“

Malone博士的团队希望他们对RimK监管程序如何运作的见解将影响未来的医学和植物研究，通过针对这种蛋白质来帮助预防人类和植物疾病。

Malone博士说：“这些信息对于研究植物和人类疾病的研究人员非常有用。很多人都会听说多重耐药细菌的出现 - 如果我们能够针对一种特异性控制感染的蛋白质，而不是彻底杀死细菌，该细菌不太可能演变成为耐药。这一发现可以帮助科学家针对其开发的抗感染类药物的新靶点。”