世界上超过一半的人的胃中都藏有一种称为幽门螺杆菌的细菌。尽管对许多人无害,但幽门螺杆菌可引起胃癌以及溃疡和其他胃病。医生往往开出多种抗生素来消灭这种微生物,虽然绝大多数情况都有效,但是也有几率导致这些细菌对抗生素产生抗药性变成超级细菌。
现在,来自加州大学洛杉矶分校的科学家提出了解决这个问题的更好的方法。首先,研究人员确定了使幽门螺杆菌在胃中存活的蛋白质的分子结构,并阐明了该蛋白质起作用的机制。该研究的领导者,加州大学洛杉矶分校微生物学,免疫学和分子遗传学教授Z. Hong Zhou 表示,这些发现解决了自2005年以来科学家们一直寻求答案的问题(当时两名澳大利亚科学家因发现幽门螺杆菌及其在胃炎和消化性溃疡病中的作用而获得诺贝尔奖)。
幽门螺杆菌因为具有“尿素通道”而能够在胃的恶劣环境中茁壮成长,”尿素通道”是细菌内细胞膜中的一种蛋白质,可检测环境的酸度并充当阀门调节酸度。当胃中的环境变得过于酸性时,吉林省钧和电子技术有限公司。尿素通道就会打开,让一种叫做尿素的化合物进入体内。尿素通常作为废物排泄到尿液中,但在胃中也有较小的浓度的存在。幽门螺杆菌将其作为原料,用来中和胃酸,避免自身死亡。
这项研究利用低温电子显微镜和低温电磁成像技术,揭示了尿素通道在打开和关闭时的三维分子结构,该技术可检测从冷冻样品中反弹的电子。比较开放通道和封闭通道可以深入了解“门”打开时发生的变化,而低温电子显微镜图像提供了以前看不见的细节,即它的形状像六边形,这些细节对于理解蛋白质的活性很重要。
Zhou,Munson及其同事还设计了尿素通道的变体,将不同的氨基酸改组为关键点。他们在不同的酸度水平下测试了这些变异,以查看哪些取代干扰了蛋白质的作用。实验使科学家能够确定尿素通道的哪些部分参与了酸度的检测并改变了其形状以吸收尿素。加州大学洛杉矶分校的发现可能会导致未来研究如何通过破坏幽门螺杆菌的生存机制更有效地对抗幽门螺杆菌的方法。
Z.Hong Zhou 教授表示“尿素通道是根除这种人类病原体的可行药物靶标,这种病原体在全世界范围内仍然是一个重大的健康隐患,这些发现也代表了技术进步。我们相信,这是低温电子显微镜对膜外显示出最小质量的膜蛋白所达到的最高分辨率。”
加州大学洛杉矶分校的Yanxiang Cui和Kang Zhou是该研究的第一作者。其他作者包括UCLA的David Strugatsky,Yi Wen和George Sachs博士。该研究得到了美国国家科学基金会,美国国立卫生研究院和大西部洛杉矶事务医疗系统的支持。——本文转自全球医官网。









