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人工设计的细菌酶,可能让细菌逃避免疫系统

科学家们制作出了Lit细菌酶的第一个精细的分子蓝图,这种酶可能通过降低免疫反应在感染过程中起着“隐形”的作用。

这样的蓝图让药物设计者能够发现细菌库中潜在的弱点,因为他们寻求开发新的治疗方法,帮助我们赢得对抗抗生素耐药性的战争。

这项研究由都柏林三一学院生物化学与免疫学学院和三一生物医学科学研究所(TBSI)的科学家领导,刚刚由国际著名杂志《自然通讯》(Nature Communications)发表。

脂蛋白及其在细菌感染中的作用

脂蛋白在细菌细胞中具有多种功能。有些是生存所必需的,而有些则通过与宿主的固有免疫反应结合而发挥重要作用。

负责构建脂蛋白的酶越来越多,其中包括最近发现的Lit(脂蛋白分子内转酰酶),它能产生一种“冷却免疫反应”的特定脂蛋白——增加了Lit使细菌在宿主体内秘密立足的可能性。

为了了解Lit在分子水平上的功能,三一领导的研究小组刚刚从蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)中产生了Lit最重要的、高分辨率的晶体结构。蜡样芽孢杆菌是一种常见的细菌,存在于土壤和食物中。

结合其他分析技术、分子动力学模拟和量子力学方法,该团队现在对它的功能有了详细的了解。

退休研究员Martin Caffrey教授是这项研究的资深作者。在强调其重要性和潜在的社会影响时,他说:

“我们认为Lit很可能是一种毒力因子,对宿主对感染的免疫反应产生负面影响。因此,它很可能成为开发急需的抗生素的一个重要靶点,而对这些抗生素产生耐药性的可能性要小得多。毫不夸张地说,抗生素耐药性对我们的社会构成了真正的、日益严重的威胁。

“高分辨率晶体结构和理解细菌在细菌细胞中的作用的基础很强,我们在四年前发表了类似的关于脂质蛋白加工酶的研究,如脂蛋白信号肽酶II(或LspA)。目前,包括我们在TBSI的研究小组和一些制药公司都在密切关注LspA作为抗生素靶点的情况。”


原文检索:Samir Olatunji, Katherine Bowen, Chia-Ying Huang, Dietmar Weichert, Warispreet Singh, Irina G. Tikhonova, Eoin M. Scanlan, Vincent Olieric, Martin Caffrey. Structural basis of the membrane intramolecular transacylase reaction responsible for lyso-form lipoprotein synthesis. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-24475-0


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