香港大學(xué) | 原形畢露”:港大化學(xué)家研制標(biāo)簽致病細(xì)菌的新工具實時研究惡菌感染宿主的過程 解開致病機(jī)制
指南者留學(xué)
2023-02-08 16:29:55
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<p>香港大學(xué)(港大)化學(xué)系李祥教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊近日研發(fā)出一種嶄新的化學(xué)工具,用以探索細(xì)菌控制宿主的過程,從而揭示其致病機(jī)制。這項創(chuàng)新的工具對細(xì)菌和宿主蛋白在感染過程中的互動過程進(jìn)行剖析,其創(chuàng)新性非現(xiàn)有方法可堪比擬。有關(guān)研究成果已刊登于國際頂級期刊《自然—化學(xué)生物學(xué)》(Nature Chemical Biology)。</p>
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<p>雖然自然界中只有寥寥不足百種致病細(xì)菌,卻嚴(yán)重地危害著人類的健康。例如由結(jié)核桿菌感染引致的結(jié)核?。ㄋ追Q肺癆)是新冠肺炎爆發(fā)前最致命的傳染病,每年在全球?qū)е鲁^百萬人死亡。此外,近年出現(xiàn)了多種具抗藥性的結(jié)核菌亦成為全球憂慮的公共衞生議題。因此,深入研究細(xì)菌與宿主的互動過程對發(fā)展新一代藥物及療法非常重要。</p>
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<p>當(dāng)細(xì)菌入侵宿主時,它們會派出“恐怖分子”,即致病蛋白質(zhì)襲擊或脅持宿主內(nèi)的“要員”蛋白質(zhì),并以此在宿主環(huán)境中引發(fā)混亂。因此,想弄清細(xì)菌的致病機(jī)理,就必需找出由細(xì)菌分泌的致病蛋白質(zhì),以及它們所針對的宿主蛋白質(zhì)。然而,如同在熙熙攘攘的大街上搜捕恐怖分子,想在宿主內(nèi)復(fù)雜的環(huán)境里、從幾萬種蛋白質(zhì)中識別出幾十種由細(xì)菌分泌的蛋白質(zhì)及其企圖攻擊的目標(biāo),實在非常困難。</p>
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<p>為了解決此難題,李教授的研究團(tuán)隊設(shè)計了一種名為photo-ANA的多功能非天然氨基酸,可有如“臥底特工”般收集情報,能夠在感染過程中對細(xì)菌蛋白質(zhì)作單獨標(biāo)記,探明每一個“恐怖分子”的身份。憑借自身攜帶的炔基基團(tuán)(alkyne handle)的幫助,photo-ANA可以通過榮獲諾貝爾獎的“點擊化學(xué)”技術(shù)與熒光或者生物素相連接,將這些細(xì)菌蛋白質(zhì)在復(fù)雜的宿主環(huán)境中分離并純化出來。更重要的是,photo-ANA還攜帶一個以紫外光激活的雙吖丙啶基團(tuán)(diazirine),可以在致病蛋白質(zhì)挾持宿主蛋白的瞬間將其捕獲 ,讓惡菌原形畢露。</p>
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<p>運用photo-ANA技術(shù),李教授團(tuán)隊系統(tǒng)地分析了沙門氏菌感染宿主的進(jìn)程,揭示了在不同感染階段里,由沙門氏菌分泌的致病蛋白質(zhì)和大量宿主蛋白質(zhì)的相互作用,并發(fā)現(xiàn)了新的宿主目標(biāo)蛋白質(zhì)。</p>
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<p>憑借基于photo-ANA的研究方法,科學(xué)家可透過研究實時感染過程中細(xì)菌在宿主內(nèi)的各種活動,而這工具亦可簡便地應(yīng)用于沙門氏菌外的其他致病細(xì)菌乃至真菌。Photo-ANA有望揭開致命病原體,尤其是耐多種藥物的“超級細(xì)菌”復(fù)雜的致病機(jī)制,幫助我們開發(fā)更加有效的新型藥物及療法。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p>
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