沙門氏菌會分泌「偽裝用」蛋白質,破壞細胞免疫防禦機制

作者 | 發布日期 2018 年 10 月 20 日 9:48 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

當受到外界病原體感染時,細胞會啟動免疫機制來保護自身,但科學家現在發現,常因誤食不乾淨食物而造成病患腹瀉、高燒的沙門氏菌,可以透過生產一套蛋白質來阻止細胞打開免疫反應。



沙門氏菌(Salmonella)感染通常起因於誤食未煮熟的肉或雞蛋,全世界每年約 1 億人受到感染,臨床症狀表現為急性腸胃炎,感染後約 6~48 小時會有噁心、嘔吐伴隨發燒、腹部絞痛等症狀,據衛福部解釋,通常發燒在 72 小時內會好轉,腹瀉 3~7 天內會變好,不過約 5% 腸胃炎病人會發生菌血症,其中 5%~10% 病人會發生轉移性局部感染,如蕈狀血管瘤(mycotic aneurysm)、骨髓炎、關節炎等。

當沙門氏菌感染細胞時,細胞會活化一系列訊號來啟動保護自身的免疫反應基因,而其中一組打開相關基因的蛋白質稱為 NF-kappaB 轉錄因子,然而,英國倫敦帝國學院(Imperial College London)與弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)研究人員發現,沙門氏菌產生了一套自己的蛋白質來阻止這種情況發生。

研究人員 Teresa Thurston 解釋,細菌蛋白質就像一把分子剪刀,在細胞 5 種不同類型的 NF-kappaB 轉錄因子中,乾淨俐落地切斷其中 3 種(另外 2 種不受影響),進而破壞細胞的免疫反應,這些蛋白質統稱為鋅金屬蛋白酶效應蛋白(zinc metalloprotease effector proteins)。

這也表明,細菌蛋白質是有選擇性地破壞宿主,而不是隨便投顆炸彈來一場地毯式爆炸就了事。團隊進一步了解細菌蛋白質為何可以如此精準操作,很快從中發現一種複雜的分子破壞機制:原本 NF-kappaB 轉錄因子是透過與特定位置的 DNA 結合,來發揮免疫基因作用,但沙門氏菌的效應蛋白偽裝成和 DNA 很像的骨架,欺騙 NF-kappaB 轉錄因子黏附到細菌蛋白質身上,於是原本可以活化免疫反應的蛋白質誤入歧途,失去作用。

發現這機制後,研究人員相信,等我們能夠全面了解細菌如何與宿主細胞互動時,也許我們就能打破現狀,找出方法來挽救被沙門氏菌感染的細胞。新研究發表在《生物化學雜誌》(Journal of Biological Chemistry,JBC)。

(首圖來源:Wikipedia