A kutatók felfedezik az Anthrax gyilkos toxinjának titkait

A kutatók felfedezik az Anthrax gyilkos toxinjának titkait
A kutatók felfedezik az Anthrax gyilkos toxinjának titkait
Anonim

Két kutatócsoport a mai napon bejelentette, hogy a lépfene toxin hogyan pusztítja el a sejteket. A Nature folyóirat egymást követő cikkeiben a nyomozók azonosítják, hogyan kerül a toxin egyik része a sejtekbe, és egy másik rész hogyan kapcsolja ki a sejt egyik fő belső kapcsolóját.

A tanulmányok azt is megmutatják, hogyan képes legalább egy molekula megakadályozni, hogy a toxin elpusztítsa a sejteket. Bár még laboratóriumi stádiumban vannak, ezek a felfedezések új módszereket kínálnak a lehetséges lépfene-kezelések vizsgálatára. A dolgozatok a folyóirat speciális előzetes online kiadványában jelennek meg.

A lépfenének számos típusa létezik, de a kutatókat leginkább az inhalációs lépfene foglalkoztatja, amely azután fordulhat elő, hogy az ember nagyszámú baktériumspórát belélegzett. A spórák a tüdőbe költöznek, ahol kicsíráznak, és erős méreganyagot termelnek. "Ha nem pusztítja el a lépfene baktériumot röviddel a fertőzés után, a mikrobának van ideje potenciálisan végzetes mennyiségű toxint termelni, amely ellen a jelenlegi gyógyszerek valószínűleg nem hatékonyak" - mondja Anthony S. Fauci, M.D., a National Institute igazgatója. az Allergia és Fertőző Betegségek (NIAID), amely a két tanulmányt finanszírozta. "Ezek a jelentések nagymértékben bővítik ismereteinket arról, hogyan pusztítja el a lépfene toxin a sejteket, és ígéretes módszereket kínálnak az előrehaladott betegségek kezelésének kifejlesztésére, magát a toxint megtámadva."

Az anthrax toxin három részből áll. Két rész, az ödémafaktor (EF) és a letális faktor (LF) belülről pusztíthatja el a sejteket, vagy megakadályozhatja azok működését. Egy harmadik komponens, a védőantigén (PA) szállítja az EF-t és az LF-et a sejtekbe.Az új jelentésekben a kutatók két kritikus kérdést tettek fel: az állati sejtek felszínén melyik molekulát használja a PA ajtónyílásként vagy receptorként a belépéshez; és hogyan kötődik az LF toxin az intracelluláris célpontjaihoz, és hogyan pusztítja el azokat.

Az első kérdés megválaszolásához a Wisconsini Egyetem John Young, Ph.D., a receptormolekulák szakértője egyesítette erőit John Collierrel, Ph.D.-vel, a Harvard Egyetem lépfene toxin specialistájával. A kutatók régóta tudják, hogy a lépfene toxin egy azonosítatlan receptormolekulát használ a trójai faló típusaként, és a receptort a sejt belsejébe juttatja. Genetikai elemzés révén Drs. Young, Collier és kollégáik állati sejtek felszínén azonosítottak egy fehérjét, amely a lépfene toxin receptorának bizonyult, és amelyet ATR-nek jelöltek.

A kutatók ezután azonosították az ATR azon régióját, ahol a toxin megtapadt. Ezt az információt felhasználva előállították a receptor lerövidített, szabadon lebegő változatát, amely tartalmazta a toxinkötő domént.Amikor egy kémcsőben összekeverték ezt a receptor fragmentumot rágcsálósejtekkel és lépfene toxinnal, a sejteket teljesen megvédték a pusztulástól.

"Az oldható receptor csaliként vagy szivacsként működött, hogy felszívja a toxint, mielőtt az a sejtek ATR-éhez kapcsolódhatott volna" - magyarázza Dr. Young. "Most, hogy tudjuk, hogyan néz ki a lépfene receptor, a kutatók nagyszámú kisebb molekulát szűrhetnek, hogy megtudják, ezek is meg tudják-e akadályozni, hogy a toxin megkösse az ATR-t és bejusson a sejtekbe."

A második vizsgálatban más kutatók arra törekedtek, hogy megtudják, hogyan kapcsolódik az antrax toxin LF része a célmolekulájához az ember sejtjeiben. Miután bejutott a sejtekbe, az LF megtalálja a MAPKK nevű fehérjét, és lerágja az egyik végét, megakadályozva annak működését. Mivel a MAPKK egy kulcsfontosságú molekuláris kapcsoló, amely a sejt belső kommunikációját szabályozza, pusztulása a sejt halálához vezet.

Robert Liddington, Ph.D., a Burnham Institute in La Jolla, Kalifornia., egy nemzetközi kutatócsoportot vezetett az LF háromdimenziós szerkezetének vizsgálatában. A kutatók röntgenfelvételeket készítettek a MAPKK-hoz kapcsolódó LF-ről, feltárva a toxin felszínének kulcsfontosságú részleteit és azt, hogy hogyan kötődik meghatározott módon a célfehérjéhez. "Az LF a toxinmolekulában lévő hosszú barázdán keresztül tapad meg" - mondja Dr. Liddington. "Azáltal, hogy megértjük, hogyan kapcsolódik az LF a MAPKK-hoz, most már rendelkezünk a racionális gyógyszertervezéshez szükséges információkkal." Az a képesség, hogy a fehérje ismert tulajdonságai alapján új toxinellenes vegyületeket állítsanak elő, nem pedig nagyszámú vegyület véletlenszerű szűrése révén, felgyorsíthatja az antrax kezelésére szolgáló új gyógyszerek kifejlesztését.

A két kiadvány izgalmas új tanulmányi lehetőségeket ír le egy olyan időszakban, amikor a nemzet példátlan figyelmet fordít a betegségre, bár az itt közölt kutatásokat jóval azelőtt kezdték meg, hogy a közelmúlt eseményei a lépfenét a nyilvánosság reflektorfényébe hozták volna. "A természeti események által előidézett új és újra felbukkanó fertőző betegségek, valamint a kárt okozni kívánók szándékos kiszabadulása régóta vezérli a NIAID elkötelezettségét számos mikroba, köztük a lépfene baktérium tanulmányozása iránt" - mondja Dr.Fauci. "A jelenlegi események most megmutatják a tudományos szorgalom fontosságát."

A Nemzeti Fogászati ​​és Arckoponyakutató Intézet kutatói is részt vettek ebben a kutatásban.

A NIAID a National Institutes of He alth (NIH) része. A NIAID támogatja az alap- és alkalmazott kutatást a fertőző és immunmediált betegségek megelőzésére, diagnosztizálására és kezelésére, beleértve a HIV/AIDS-t és más szexuális úton terjedő betegségeket, a tuberkulózist, a maláriát, az autoimmun betegségeket, az asztmát és az allergiákat.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei