衣原体攻击与弗兰肯斯坦蛋白质

当沙眼衣原体(一种引起全球最常见的性传播感染的细菌)感染人体细胞时，它会劫持部分宿主，在自身周围形成保护层。在这个临时堡垒内，虫子生长并繁殖，最终爆发出寻找新目标并杀死宿主细胞。虽然科学家多年来已经知道衣原体以这种方式保护自己，但直到现在他们还缺少机制。

杜克大学的研究人员和英国剑桥的MRC分子生物学实验室已经证明，一种衣原体蛋白，即ChlaDUB1，能够以两种不同的方式操纵人体细胞，其中至少有一种似乎是繁荣内部繁殖的必需品。它的主人。本周在“ 自然 - 微生物学”杂志上发表的研究结果可为用较少的抗生素治疗衣原体铺平道路。

由杜克大学MRC分子生物学实验室和衣原体专家的David Komander领导的结构生物学家合作进行了这项研究。最初，Komander和博士后研究员Jonathan Pruneda现在是俄勒冈健康与科学大学的助理教授，他联系了Duke教授，基础科学副院长拉斐尔瓦尔迪维亚，讨论了瓦尔迪维亚团队以前研究过的ChlaDUB1蛋白质。

ChlaDUB1是衣原体产生的一类破坏宿主细胞功能的蛋白质之一。Komander，Pruneda及其同事发现，这种蛋白质是一种酶，一种去泛素化酶，可以去除泛素，这是一种人体细胞附着在其他蛋白质上的小蛋白质，可以激活它们，或者表明这些蛋白质应该被撕掉。人体细胞利用泛素发送信号，其中许多信号对于衣原体等病原体的炎症反应很重要。

Komander的研究小组通过进一步研究ChlaDUB1酶的形状来确定它还可以通过乙酰化修饰蛋白质来破坏人体细胞产生的对抗感染的警报。

“不是制造两种蛋白质，一种具有去泛素化酶活性的蛋白质，另一种是具有乙酰化活性的蛋白质，它们将它们组合成相同的蛋白质，”共同作者罗伯特巴斯蒂达斯说，他是杜克大学瓦尔迪维亚小组的研究助理教授。 。

巴斯蒂达斯解释说，衣原体与其他细菌不同，因为它无法在人体细胞外存活。他说，为了更好地在宿主细胞内生存，虫子很可能已经抛弃了大部分基因组。他假设细菌可以通过这种捣碎的蛋白质来节省空间，这种蛋白质是唯一被发现具有这两种功能的衣原体蛋白质。

虽然很明显ChlaDUB1具备这两种功能，但Bastidas和他在Duke的同事想知道在衣原体感染过程中酶在宿主体内的作用。研究人员用野生型衣原体感染人体细胞，以及携带有缺陷的ChlaDUB1拷贝的突变株。

一旦衣原体在宿主细胞内建立了它的堡垒，它就会破坏宿主细胞的高尔基体，并在其周围操纵这些碎片。高尔基体是一种细胞区室，通常靠近细胞核并通过添加糖来修饰蛋白质，所述糖作为行李标签指示蛋白质是否应该进入质膜或某些其他细胞区室。目前尚不清楚为什么细菌围绕着高尔基体的部分，也许是为了自身生长而使用糖和脂肪，但它是唯一已知的细菌。

在科学家的感染试验中，野生型衣原体像往常一样切碎了高尔基体。但当感染携带突变酶的虫子时，人体细胞的高尔基体保持完整，这表明ChlaDUB1的活性对于衣原体感染的这一方面是必要的。

Bastidas还假设ChlaDUB1从宿主蛋白中去除泛素的能力可以保护衣原体免受宿主炎症反应。

接下来，研究人员希望找到一种能够特异性破坏ChlaDUB1功能的药物，从而减缓细菌抵抗宿主免疫系统攻击的能力。巴斯蒂达斯说：“如果我们开发这些抑制剂并且它们具有足够的特异性，那么我们将不必使用抗生素”或至少使用更少的抗生素。

在一个使用抗生素可导致抗生素耐药性或破坏阴道和泌尿道的微生物群的世界中，衣原体更喜欢居住，Bastidas说，更有针对性的疗法可以证明是一种更好的抗感染工具。