细菌蛋白揭示抗病毒免疫
德克萨斯大学西南医学中心的两个实验室(一个研究细菌,另一个研究病毒)之间的独特合作已经确定了两种似乎对抗感染关键的免疫蛋白。作者说,发表在《公共科学图书馆病原体》上的研究结果可能会带来治疗微生物感染甚至癌症的新策略。
“通过研究细菌蛋白如何促进病毒复制,我们发现了阻止病毒在从飞蛾到人类等生物体中复制的新因素,”德克萨斯大学西南分校微生物学助理教授 Don Gammon 博士说。
Gammon 博士与 UTSW 哈罗德·C·西蒙斯综合癌症中心成员、微生物学教授 Neal Alto 博士以及第一作者 Aaron Embry 博士共同领导了这项研究,Aaron Embry 是一名研究生研究员。 Gammon 实验室和 Alto 实验室。
加蒙博士的实验室使用由病毒产生的称为免疫逃避蛋白的分子。研究这些蛋白质可以使免疫系统的部分功能失效,从而允许病毒在细胞中复制,可以揭示免疫系统如何针对病毒感染。
阿尔托博士解释说,与病毒一样,一些细菌也在效应蛋白的帮助下在其他生物体的细胞内复制,其中许多效应蛋白会阻碍免疫反应。识别细菌效应蛋白是他实验室的重点之一。
博士。加蒙和阿尔托推断,通过结合他们的专业知识,他们或许能够识别生物体用来应对细菌和病毒感染的免疫机制。
他们使用基因技术促使飞蛾细胞单独产生 210 种细菌效应子,这些效应子由七种不同的细菌病原体共同产生。然后,他们测试了这些改变的细胞允许四种虫媒病毒复制的能力,这些病毒每年导致数百万人类感染。
尽管虫媒病毒通常通过蚊子等吸血昆虫传播,但它们通常不能在飞蛾细胞中复制。
利用这种方法,研究人员确定了六个效应子,可以使所有四种虫媒病毒在飞蛾细胞内繁殖。虽然四种虫媒病毒中的每一种都可以在人类细胞中进行一定程度的复制,但通过基因改变人类细胞来产生这些效应子可以显着促进病毒的繁殖。
在进一步的实验中,仅挑选出其中一个效应子——一种名为 IpaH4 的蛋白质,从一种名为福氏志贺氏菌的人类感染细菌中分离出来,表明这种蛋白质通过降解两种名为 SHOC2 和 PSMC1 的蛋白质,阻止细胞免疫机制阻碍病毒复制。以前被认为与抗菌免疫有关。
阿尔托博士说,由于飞蛾和人类细胞都会产生这些蛋白质,因此它们似乎是在进化的早期就出现在这两种生物体共同的祖先中。因此,这些蛋白质可能在动物界许多生物体的先天免疫中发挥着广泛的作用。
Gammon 博士说,未来对 SHOC2 和 PSMC1 在免疫系统中如何运作的研究可能会导致抗菌和抗病毒药物的新设计。他补充说,这也可能为治疗其他疾病(包括癌症)的新疗法铺平道路。
与天然抵抗某些病毒复制的飞蛾细胞一样,某些类型的癌细胞也会阻碍病毒繁殖,从而阻止有效使用溶瘤疗法(即利用病毒感染杀死癌细胞)的癌症治疗方法。
研究人员计划继续研究 IpaH4 蛋白和其他一些细菌效应物如何影响抗菌免疫。
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