科学家揭示军团菌的一种酶法武器的原子细节并开发出第一种抑制剂

抗菌素耐药性(AMR)是世界范围内的主要医学问题，影响人类健康和经济福祉。现在，由法兰克福歌德大学的Ivan Dikic教授领导的一个研究小组在最新的在线问题“自然”中报道了一种抗击细菌的新策略。科学家们揭示了军团菌毒素的分子作用机制并开发了第一种抑制剂。

随着抵抗力继续蔓延，肺炎和沙门氏菌病等常见感染变得越来越难以治疗。导致AMR危机的两个因素是：人类疏忽使用抗生素和缺乏真正新型的抗生素超过30年。根据世界银行最近的一份报告，到2050年，AMR可能会将全球国内生产总值减少1.1%至3.8%，具体取决于具体情况。

正在进行科学努力以更好地控制微生物感染。一种有希望的方法是通过阻断导致这种损伤的微生物过程来限制细菌感染过程中宿主细胞和组织的损伤。歌德大学生物化学研究所所长Ivan Dikic的实验室在过去的十年里一直在这个领域工作。Dikic说：“我们相信我们可以找到新的治疗方法，通过合理设计药物的特定细菌效应物群体来补充常规抗生素。这样可以减少致病性损伤，帮助患者更好地耐受细菌感染。这是一个相对较新的领域这引起了社会越来越多的关注。“

为了证明这种策略是应对细菌的可行选择，Dikic的团队研究军团菌，已知它们会导致肺炎并且对免疫功能低下的患者特别危险。最近，法兰克福科学家参与了一项新的酶促机制，即军团菌用于控制其宿主细胞。作为Dikic团队成员，歌德大学Buchmann分子生命科学研究所的Sagar Bhogaraju博士报告说：“我们发现军团菌酶SdeA是一种有毒的细菌效应物。它通过靶向泛素系统促进细菌的传播。 ，细胞对抗压力的有力保护机制之一。“

Ivan Dikic的小组现在报道了Nature杂志的进一步突破：他们成功地解决了SdeA的原子结构。“这种酶真正独特，并以两步机制催化反应，”Sissy Kalayil博士说，他是该项目的法兰克福科学家之一。“我们的结果非常令人兴奋，因为它们揭示了这种机制的原子细节，并使抑制剂的基本原理设计成为可能。”

在他们的出版物中，研究人员还揭示了这种细菌效应器如何在宿主细胞内选择其受害蛋白，通过将泛素附着于其上来发挥其作用。他们还开发了第一种在体外阻断该反应的抑制剂。“我们的基本发现使我们能够证明这些酶是可以药用的，”Dikic评论道。“但这是早期的事情。在我们能够在治疗上使用这种新机制之前，我们还有很长的路要走。我们肯定不会就此止步。”最有可能的是，军团菌不是唯一使用这种机制的细菌。