Science子刊重磅：致命性仅次COVID

起源：生物摸索 2021-08-16 12:38

跟着新型冠状病毒在全天下舒展，“肺炎”这个呼吸体系罕见的感化性疾病再次惹起了人们的存眷，然而，现实上在COVID-19年夜风行之前，肺炎链球菌感化才是环球肺炎灭亡的次要起因。肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）于1881年初次由Louis Pasteur及G. M. Sternberg别离在法国及美国从患者痰液

跟着新型冠状病毒在全天下舒展，“肺炎”这个呼吸体系罕见的感化性疾病再次惹起了人们的存眷，然而，现实上在COVID-19年夜风行之前，肺炎链球菌感化才是环球肺炎灭亡的次要起因。

肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）于1881年初次由Louis Pasteur及G. M. Sternberg别离在法国及美国从患者痰液中拆散出，与COVID-19 一样，肺炎链球菌病毒也会在咱们咳嗽或打喷嚏时以飞沫传达，次要感化儿童和老年人。它会招致致命的菌性肺炎、脑膜炎、败血症、中耳炎、鼻窦炎。据统计，环球每年有近50万儿童因感化肺炎链球菌灭亡。然而，虽然抗菌剂、疫苗和能预防肺炎链球菌感化，但近二三十年来，因为的普遍利用，肺炎链球菌的耐药性成绩日益重大，为临床医治带来挑战。是以，亟需新的办法来医治和预防由肺炎链球菌惹起的肺部感化。

近日，墨尔本年夜学领衔的科研团队在《Science Advances》颁发了一篇题为The structural basis of bacterial manganese import的文章，研讨发现了一种通过“饿死”病原体对立肺炎的新办法！

众所周知，微量元素矿物资对维持机体安康至关紧张，此中在人体中的含量仅为12-20毫克的“锰(Mn)”元素与人体更是非亲非故，它在体内次要通过参加酶的构造或激活酶来发扬心理作用。

令人震惊的是，2010年Doherty研讨所的迷信家发现矿物资“锰”不仅是保障机体正常运行的护身符，还对人体内“肺炎链球菌”的生活、推陈出新和沾染性至关紧张。一年后，来自澳州阿德莱德年夜学的科研任务者在国内杂志《Nature Chemical Biology》上登载的一项研讨再次证实了这个新发现的真实性，他们初次发现“锌”招致肺炎链球菌灭亡的分子机制，即“锌”可通过克制肺炎链球菌对“锰”离子的摄取从而将其杀灭。

在确定“锰”是病原体生活的必备矿物资后，迷信家开端寻觅“锰”进入肺炎链球菌的和入口，经实验阐发，他们发现了“锰”的交通对象“转运卵白”，他能屏障脂质双层中的电荷以完成跨膜易位，一旦该卵白被毁坏，养分物资无奈运输道病源体体内，肺炎链球菌就会被“饿死”。

是以为了确定这种转运卵白的构造和任务原理，开辟出针对肺炎链球菌的新药物和疗法，研讨职员基于X 射线晶体学（X-RayCrystallography）确定了转运卵白的三维平面构造是若何运作的。

但需注意的是，使用该技术的条件是需在体外培育出卵白质晶体，然而因为细胞膜是细胞外部与内部天下交流的屏蔽，它由脂肪或脂质分子构成，而转运卵白被慎密的嵌入到细胞膜中，是以从肺炎链球菌中提掏出转运卵白非常艰巨。

为相识决这个难题，研讨职员使用一种“洗濯剂”将转运卵白从膜上洗脱了上去，在对其构造进行阐发后发现，该转运卵白类属陈旧而庞年夜的 “ABC超家族”，该家族是一组跨膜卵白，具备ATP联合区域的单向底物转运泵，以被动转运方式实现多种分子的跨膜转运。但从肺炎链球菌身上洗脱上去的转运卵白却比其他家族成员体型更小、更紧凑，而且具备一条共同的“锰”通路，承当着运输与旌旗灯号传导的作用，一旦转运卵白与“锰”碰头，“锰”就会顺着该通路进入病原体外部。

是以，找到阻断病原体养分运输路径、并避免转运卵白将“锰”带入病原体是开辟医治和预防肺癌新疗法的伎俩之一。该研讨的作者Hugo MacDermott-Opeskin传授表现：“今朝医治肺炎的药物次要通过毁坏细胞壁的完全构造，从而杀灭肺炎链球菌，而这项研讨开启了肺炎医治的簇新征程，将来的任务，咱们将通过创立特定的抗体药物或其他联合分子阻断转运卵白发扬效应来医治肺炎”。(100yiyao.com）

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