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X射线显示引起溃疡的细菌的潜在药物靶标

该图显示了嵌入一种称为幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)的细菌膜中的六部分尿素通道环的第一次瞥见。 Hartmut Luecke / UC-Irvine使用来自SLAC斯坦福同步辐射光源的X射线,科学家们破译了幽门螺旋杆菌中一种非常有前景的药物靶标的三维分子结构,幽门螺杆菌是一种感染溃疡的细菌,感染世界一半的人口。 1982年,澳大利亚科学家从人的胃中提取细菌,在培养皿中培养它们,并确定它们是溃疡和胃炎的原因。三十年后,科学家们现在在斯坦福大学SLAC国家加速器实验室使用强大的X射线来揭示一种攻击普通胃细菌的潜在方法。世界上至少有一半人口携带细菌,幽门螺杆菌,数亿人患有健康问题,最终增加患胃癌的可能性。目前的治疗需要复杂的胃酸抑制剂和抗生素治疗方案,后者具有不加选择地敲除有益细菌的副作用。幽门螺旋杆菌是一种强大的细菌,能够在与汽车电池酸一样腐蚀的环境中茁壮成长。幽门螺旋杆菌存活的关键是其细胞膜内的微小蛋白质通道。来自周围胃液的尿素通过这些通道进入细菌,细菌将尿素转化为氨,保护其免受酸的侵害。阻塞通道会使这种保护系统失效,从而为感染者提供新的治疗方法。使用来自SLAC斯坦福同步辐射光源(SSRL)的X射线,“我们已经破译了一个非常有前景的药物靶标的三维分子结构,”加州大学欧文分校研究员,研究员Hartmut“Hudel”Luecke说。研究者在论文上发表于12月9日的“自然”杂志。解决蛋白质的结构以找到目标的特定区域并不容易。众所周知,膜蛋白结晶是很困难的,这是使用蛋白质结晶学(一种可视化蛋白质结构的主要技术)的先决条件。这种技术从结晶蛋白中的电子反射X射线,产生用于构建蛋白质原子的3-D图的实验数据。 “我们收集了100多个独立的数据集并尝试了许多结构测定技术,”SSRL结构分子生物学组负责人Mike Soltis说,他与Luecke及其团队合作创建了原子结构的三维图。 “这是我曾经破译过的最难的结构,自1984年以来我一直在这样做,”Luecke说。 “你必须尝试各种各样的技巧,这些水晶在我们的每一步都与我们搏斗。但是现在我们已经拥有了这个结构,我们已经达到了令人兴奋的部分 - 创造特定,安全和有效的方法来瞄准这种病原体并将其消灭的前景。“这项工作得到了美国国立卫生研究院的支持。研究所,UC-Irvine生物膜系统中心和美国退伍军人管理局。资料来源:斯坦福大学新闻图片:

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