來自德國多特蒙德馬克斯普朗克分子生理學研究所的研究人員與法國巴黎巴斯德研究所合作，首次發(fā)現(xiàn)了當與肌動蛋白相互作用時，毒素的結構如何變得更加有序，肌動蛋白是主要的肌動蛋白之一。細胞骨架的組成部分。似乎 ExoY 與肌動蛋白的對接誘導了毒素酶核心的穩(wěn)定下坡，這變得容易發(fā)揮其有毒功能。科學家們使用冷凍電子顯微鏡 (cryo-EM) 和計算模擬來獲得結合前后毒素的結構細節(jié)，以及酶分析來量化毒素的活性。他們的研究結果已發(fā)表在《自然通訊》雜志的網絡版上。
多特蒙德馬克斯普朗克分子生理學研究所所長、這項研究的主要作者 Stefan Raunser 詳細解釋了這項研究：
您的發(fā)現(xiàn)是什么，為什么令人興奮?
我們的團隊在分子水平上揭示了毒素 ExoY 如何通過與宿主分子的相互作用在細胞內被激活。有趣的是，這不是直接影響。注入細胞后，毒素與肌動蛋白絲對接，穩(wěn)定之前扭曲和彎曲的毒素外圍部分。這種構象變化還導致毒素活性核心的穩(wěn)定，然后準備好進行破壞性的酶活性。我們將這種從遠處開始的重排稱為“變構穩(wěn)定”，這是分子生物學中的一個真正奇跡。
為什么您的研究對科學界很重要?
了解變構穩(wěn)定背后的機制及其在分子水平上的發(fā)生方式至關重要，因為它是酶調節(jié)和復雜生物分子系統(tǒng)的中心主題。我們現(xiàn)在可以說這種作案手法是幾種毒素的典型。例如，炭疽芽孢桿菌，炭疽病的病原體，使用一種毒素，在與不同的蛋白質結合后，以類似的方式從無序轉變?yōu)橛行颉?/p>
為什么您的研究對社會很重要?
這些毒素是醫(yī)院和其他地方發(fā)生危險感染的原因。在細胞內部，它們利用其活性核心來損害免疫系統(tǒng)并逃避其反應?；钚晕稽c一直是藥物開發(fā)人員的首要目標，但如果我們找到解毒劑通過攻擊變構位點來阻止酶的激活呢?因此，了解蛋白質變構調節(jié)的潛在機制可能為新藥開發(fā)鋪平道路，因為它具有多功能性，可提供針對蛋白質靶標的理想選擇性，同時最大限度地減少毒性和其他副作用。
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