[ad_1]

تصویر

تصویر: ساختار سه بعدی پروتئینی به نام پروتئین سخت گرسنگی A ، عضوی از یک مجموعه چند پروتئینی است که Francisella tularensis برای آلوده سازی سلولهای ماکروفاژ استفاده می کند. چشم انداز بیشتر

اعتبار: آزمایشگاه ماریا شوماخر ، بیوشیمی دوچه

دورهم ، NC – باکتری عامل بیماری کنه ، تولارمی ، یک دستگاه عفونی ضعیف و متوسط ​​است. این یک ژنوم نسبتاً کوچک و یک مجموعه منحصر به فرد از ابزارهای عفونی را شامل می شود ، از جمله مجموعه ای از ژن های کروموزومی به نام “جزیره بیماری زایی”.

گروهی از محققان دانشگاه دوک ، هاروارد ، دانشگاه رود آیلند و موسسه ملی بهداشت قبلا جعبه ابزار این باکتری را باز کرده و با استفاده از تکنیک تصویربرداری به نام میکروسکوپ الکترونی-برقی ، درکی از اشکال و فعل و انفعالات همه قطعات آن ایجاد کرده اند.

بینش آنها ، که در 19 نوامبر در ظاهر می شود سلول مولکولیبه روشی اشاره دارد که در آن می توان دستگاه عفونی منحصر به فرد باکتری را مسدود کرد.

باکتری Francisella tularensis می تواند بیش از 200 گونه حیوان از جمله انسان ، سگ ، گربه ، ماهی و جوندگان را آلوده کند. ده باکتری ، معمولاً ناشی از گزش حیوان یا حشرات ، برای داشتن دوز عفونی کافی است. تولارمی به پوست ، چشم ها ، غدد لنفاوی و ریه ها حمله می کند و گاهی منجر به ذات الریه ، مننژیت ، التهاب در اطراف قلب و عفونت های استخوانی می شود. خوشبختانه ، این در انسان غیر معمول است ، اما می تواند کشنده باشد و افراد را بیمار کند.

در واقع ، از دهه 1920 ، روسیه ، ایالات متحده و سایر کشورها آن را به عنوان یک اسلحه زیستی بالقوه مورد مطالعه قرار داده اند.

این باکتری قادر است انواع مختلف سلول را آلوده کند ، اما نقطه شیرین آن ماکروفاژ است ، یک سلول از سیستم ایمنی بدن که اولین واکنش در برابر باکتری های مهاجم است.

هنگامی که یک باکتری بیگانه پیدا می شود ، یک ماکروفاژ اشکال را می پوشاند و آن را در حبابی از غشای سلولی خود به نام فاگوزوم گیر می اندازد ، جایی که جویده می شود و ناتوان است. این معمولاً پایان داستان است.

اما فرانسیسلا ، احساس كرد كه اسیر شده است ، مجموعه خاصی از ژنهای خود ، جزیره بیماری زایی را روشن كرد و شروع به تولید ابزار مورد نیاز خود برای فرار از فاگوسوم و ورود به مركز مایع ماكروفاژ كرد ، جایی كه می تواند تولید مثل كند. آرام

ماریا شوماخر ، استاد برجسته بیوشیمی در دانشکده پزشکی دوک که یکی از نویسندگان این تحقیق است ، گفت: “این چیزی شبیه یک باکتری بیماری زای شغلی است.” یکی از قسمتهای اصلی دستگاه عفونی آن ، پروتئینی به نام MglA (جایگاه ماکروفاژها ، محل پروتئین A) است که در جای دیگری یافت نشده است. شوماخر گفت: “این اشکال باعث تولید این پروتئین های خاص شده است.” “همچنین بسیار سالم است ؛ می تواند در اجساد مرده و خاک زنده بماند.”

محققان از میکروسکوپ های Cryo-EM مدرن در دوک و هاروارد برای دیدن اشکال و فعل و انفعالات همه دستگاه های عفونی باکتری و نحوه کار آنها با هم استفاده کردند.

محققان توانستند اشکال و فعل و انفعالات همه بازیگران در سیستم را تعیین کنند ، از سیگنال مولکولی کوچک گرفته تا کمپلکس بزرگ پروتئین ، یک “RNA پلیمراز خاص حدت” که ژن ها را در جزیره بیماری زایی فعال می کند.

شوماخر گفت: “این یک سیستم جدید است و به همین دلیل ما از آن بسیار هیجان زده هستیم.” “این مانند سایر مواردی نیست که در هر باکتری یا یوکاریوت دیگری پیدا کرده ایم.” همه چیز بسیار منحصر به فرد و جالب است. ”

شوماخر گفت: “حتی اگر همه این م componentsلفه ها را بدانید ، نحوه کار آنها با هم مشخص نیست.” در واقع ، آیا می توانیم به آن نگاه کنیم و ببینیم چگونه کار می کند؟ »آنالیزهای کلیدی ساختاری از مجتمع های بزرگ مولکولی توسط بردی تراویس ، دانشجوی بیوشیمی آزمایشگاه شوماخر و اولین نویسنده مطالعه برای تسلط بر Cryo-EM انجام شد. اجازه تجسم این مجموعه ها را می دهد.

شوماخر و ریچارد برنان ، نویسنده همکار ، رئیس بیوشیمی در Duke ، اکنون به دنبال یک بورس تحصیلی برای غربالگری مجموعه ای از مولکول های کوچک هستند که می توانند به MglA متصل شوند و از مونتاژ این مجتمع خاص حدت جلوگیری می کنند.

برنان گفت: “ما جیب خوبی برای اتصال بازدارنده های بالقوه عملکرد MglA پیدا کردیم.” “اگر بتوانید از برقراری ارتباط او با شریک زندگی اش جلوگیری کنید ، جزیره بیماریزایی رونویسی نخواهید شد ، که خوب است.”

###

این مطالعه توسط انستیتوهای ملی بهداشت ایالات متحده ، وزارت انرژی و بنیاد ملی علوم پشتیبانی شد. (R35GM130290، R21AI146641، AI081693، AI145954، F31AI150138، HD055148-08، U24GM129547، DE-AC02-05CH11231، ECCS-1542015)

QUOTE: “مبنای ساختاری برای فعال کردن حدت Francisella tularensis” ، بردی A. تراویس ، کاترین M. Ramsey ، سامانتا M. Prezioso ، توماس Talo ، Jamie M. Wandzilak ، Alan Hsu ، Mario Borgnia ، Alberto Bartesagi ، Simon L. Galb ، ریچارد جی. برنان ، ماریا ا. شوماخر. سلول مولکولی، 19 نوامبر 2020. DOI: 10.1016 / j.molcel.2020.10.035

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir

ایندکسر