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科学家们更接近于揭开细菌适应抗生素的神秘面纱

2019-06-30 08:35:25 • 来源：

包括MIPT膜蛋白高级研究实验室研究人员在内的国际团队提出了细菌如何处理外部信号的解释。通过确定细菌使用的蛋白质复合物的详细结构，科学家们深入了解了这些微生物检测环境中的微小变化并适应它们的能力。研究结果发表在科学报告中。

科学家们更接近于揭开细菌适应抗生素的神秘面纱

细菌非常善于适应不断变化的环境。这使得许多抗生素无效，因为细菌细胞可以通过产生抗性来适应。由于耐药细菌可以在药物的影响下存活，传染病很难治疗。

为了收集有关外界的信息，细菌依赖于由跨膜蛋白复合物构成的双组分信号系统，即由细胞膜中的两种蛋白质组成的结构，其中一种“伸出”而另一种向内挤出。为了理解这种复合物操作背后的机制，研究人员需要确定它们的精确结构。知道了这个系统是如何工作的，科学家们可以弄清楚如何将其关闭。这使得膜蛋白复合物成为新兴抗生素的潜在有用靶标。

在他们的研究中，研究人员检查了一种这样的系统的地面和活跃状态的晶体结构，这种系统由感觉光感受器视紫红质II与其同源换能器组成。该团队已证明，除了先前研究中报道的常规V形构象外，该复合物还可具有U形结构。该研究还通过在信号转导方面提出U形的生物相关性来解释为什么会出现这种情况。

该团队建议，通过从U形转变为V形，受体 - 换能器复合体进入其活动状态，这可能涉及感光器和换能器之间的信号传输。这符合现有的生物学数据。因此，可以通过用合适的药物处理细胞来阻止V-to-U转换来破坏信号转导。

“我们的研究结果在处理细菌耐药性方面具有实际应用。然而，这项研究对于我们对细菌中信号转导机制的基本理解具有重要意义，因为它们可能参与了数千种其他类似的细菌受体，这些受体负责各种细菌。细胞功能。这些见解将使我们能够提出更精确的受体模型，“膜蛋白高级研究实验室的高级研究科学家Valentin Borshchevskiy说。

在其他细菌受体中，研究中研究的蛋白质复合物在天冬氨酸(Tar)和丝氨酸(Tsr)受体中起主要作用。前者引导细菌进入营养物质(例如天冬氨酸和麦芽糖)并远离有害物质(例如镍和钴)。后者被沙门氏菌和大肠杆菌等细菌用于寻找丝氨酸，它们作为营养物质消耗，并避免有害的酸。

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