2013年1月2
辛辛那提大学的研究人员(UC)报告说,他们已经解决了蛋白质的晶体结构参与控股细菌细胞在生物膜,主要发展探索医院感染的原因。
安德鲁•赫尔博士学位。来源:辛辛那提大学
这一发现,研究人员说,使他们能够有一个原子水平的蛋白质是什么样子,以及它如何成为“粘性”的锌离子,形成一个广泛的胶粘剂接触关键的形成生物膜的藏污纳垢之所。
研究人员报告了他们的发现在网上PNAS的早期版本,官方的美国国家科学院杂志》上。亚博老虎机网登录安德鲁•赫尔博士,副教授的分子遗传学、生物化学和微生物学加州大学和俄亥俄州著名学者在结构生物学,研究和写论文。
研究小组,除了赫尔,由Deborah Conrady博士,现在英属哥伦比亚大学的博士后研究员,和杰弗里·威尔逊博士,前加州大学博士后研究员。
“理解生物膜形成的机制将允许我们作战的重要致病优势biofilm-based传染病,”先生说。
院内感染的影响在美国每年大约有170万人,每年导致约99000人死亡,根据疾病控制和预防中心。大约三分之二的院内感染可以追溯到两种葡萄球菌、葡萄球菌aureus-including耐甲氧西林菌株(MRSA)治疗和葡萄球菌epidermidis特别困难。
葡萄球菌生物膜可以成长,专业社区是高度耐药的细菌对抗生素和免疫反应。他们非常粘合剂,可以生长在很多表面,包括植入医疗设备,如心脏起搏器、心脏瓣膜置换手术和人工关节。预防或抑制生物膜的增长将极大地减少金黄色葡萄球菌感染的发生率。
此前,赫尔的实验室的研究人员详细发现锌的存在对藏污纳垢之生物膜的形成是至关重要的。锌,他们发现,导致细菌表面蛋白像分子尼龙搭扣,使细菌细胞生物膜的坚持。锌螯合物,使锌不可用的细菌,预防由epidermidis葡萄球菌和金黄色葡萄球菌生物膜的形成。
在新的研究中,研究人员确定了原子结构胶粘剂的一部分蛋白质Aap绑定到锌晶体生长的蛋白质,在液态氮冷冻,轰击高度强烈的x射线。然后他们测量x射线被水晶分散,并使用这些测量来确定蛋白质的原子的三维位置。
蛋白质,研究人员发现,采用一个细长的灵活的褶皱与锌离子桥接两个蛋白质链。组装的方式表明,Aap可能细菌细胞之间形成扭曲的绳子的结构。
“我们可以看到字面上蛋白质的结构是什么,”赫尔说。“换句话说,它是如何放在一起,它折叠回到自己如何形成其独特的形状和两份蛋白质的锌离子和像分子尼龙搭扣粘在一起。”
了解结构允许研究人员理解蛋白质的哪个部分目标治疗,先生说,这可能为破坏生物膜的形成提供新的方法。最实用的应用程序可能包括涂层植入医疗器械,或冲洗,外科医生可以利用一个植入周围地区。
支持的研究项目是美国国立卫生研究院的飞行员格兰特从加州大学中西部中心的新兴传染病;先生也获得资金从俄亥俄州著名学者计划的状态。作者报告没有利益冲突。
来源:http://www.uc.edu/