暴露于軍團(tuán)菌引起的雖然不常見，在歐洲每10萬人中只有一人感染，但死亡率高于10%。嗜肺軍團(tuán)菌是一種致病菌，有300多種毒素可以用來感染人類。一旦吸入含有細(xì)菌的氣溶膠，軍團(tuán)菌就會(huì)進(jìn)入肺部，開始感染人體細(xì)胞，導(dǎo)致。
軍團(tuán)菌毒素特異性靶向先天免疫途徑，促進(jìn)細(xì)菌在人體細(xì)胞中的存活，并允許細(xì)菌復(fù)制。由于毒素?cái)?shù)量較多，很難看出刪除其中一種或多種毒素對(duì)軍團(tuán)菌感染能力的影響。細(xì)菌中幾種功能相似的毒素的存在使這一問題變得更加復(fù)雜。這使得軍團(tuán)菌很難針對(duì)特定的藥物。
關(guān)注SidJ毒素
來自EMBL格勒諾布爾和法蘭克福歌德大學(xué)的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)詳細(xì)研究了毒素SidJ。它是軍團(tuán)菌的一種重要毒性蛋白，可以注射到人體細(xì)胞質(zhì)中，成功感染和復(fù)制細(xì)菌。與軍團(tuán)菌中的其他毒素相反，只有缺乏SidJ才會(huì)導(dǎo)致人類細(xì)胞中細(xì)菌的顯著生長(zhǎng)缺陷。這使得SidJ成為軍團(tuán)菌最重要的毒素之一，也是抑制軍團(tuán)菌感染的誘人目標(biāo)。
盡管SidJ在這一領(lǐng)域已經(jīng)研究了十多年，但它的確切功能至今仍不為人知?！癝idJ與任何已知功能的蛋白質(zhì)都沒有序列相似性。我們不得不求助于標(biāo)準(zhǔn)的生化方法和質(zhì)譜來確定它的功能，”Bhogaraju解釋說?！半m然確定其機(jī)制具有挑戰(zhàn)性，但也非常令人興奮！”
特別是，缺乏對(duì)毒素的詳細(xì)分子研究阻礙了針對(duì)SidJ的藥物的開發(fā)?，F(xiàn)在，Bhogaraju和Dikic團(tuán)隊(duì)的多學(xué)科科學(xué)家的工作詳細(xì)描述了這種蛋白質(zhì)的分子功能，闡明了它對(duì)軍團(tuán)菌感染的重要性，并提供了SidJ靶向的人類蛋白質(zhì)的特征。
毒素起作用了。
這一組表明SidJ具有蛋白質(zhì)谷氨酰胺化活性：它將氨基酸谷氨酸作為翻譯后修飾附著到目標(biāo)蛋白質(zhì)上。歌德大學(xué)生物化學(xué)研究所所長(zhǎng)伊萬迪基奇說：“這種活性是細(xì)菌蛋白質(zhì)的第一種活性。SidJ谷氨酰胺具有許多參與解決微生物感染和先天免疫的人類蛋白質(zhì)。為了做到這一點(diǎn)，SidJ與人蛋白鈣調(diào)素相互作用——鈣調(diào)素是一種高度保守的多功能中間體鈣結(jié)合信使蛋白?！败妶F(tuán)菌已經(jīng)微妙地進(jìn)化到使用鈣調(diào)素來觸發(fā)SidJ的活性，因此它可以防止SidJ在人類感染發(fā)生之前被激活，”Dikic說。
SidJ與人鈣調(diào)素相互作用的低溫電鏡結(jié)構(gòu)也表明毒素具有激酶結(jié)構(gòu)域折疊。“這是一個(gè)有趣而重要的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榧っ刚郫B是可以治療的，”博伽拉朱集團(tuán)的博士生邁克爾亞當(dāng)斯說。
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