鑒別出抵御幽門(mén)螺桿菌感染的新型靶點(diǎn)

世界上超過(guò)一半的人群胃中都寄居著一種稱之為幽門(mén)螺桿菌的細(xì)菌，盡管其對(duì)很多人無(wú)害的，但幽門(mén)螺桿菌會(huì)引發(fā)胃癌、胃潰瘍和其它胃病，目前臨床醫(yī)生更傾向于給患者用多種抗生素來(lái)抵御這種細(xì)菌，但這種策略常常會(huì)引發(fā)幽門(mén)螺桿菌產(chǎn)生抗生素耐藥性。近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Science Advances上的研究報(bào)告中，來(lái)自加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)研究開(kāi)發(fā)出了一種新方法，研究者確定了一種特殊的蛋白分子結(jié)構(gòu)，其能夠促進(jìn)幽門(mén)螺桿菌在胃部存活，同時(shí)研究者還闡明了這種特殊蛋白的作用機(jī)制。

研究者Z. Hong Zhou表示，本文研究有望回答自2005年幽門(mén)螺桿菌被發(fā)現(xiàn)以來(lái)科學(xué)家們一直力求解決的問(wèn)題，由于擁有特殊的尿素通道，因此幽門(mén)螺桿菌常常能夠在胃部的惡劣環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖，細(xì)菌內(nèi)膜中的特殊蛋白能夠檢測(cè)環(huán)境中的酸性并扮演“門(mén)”的角色，當(dāng)胃部環(huán)境的酸性程度增加時(shí)，幽門(mén)螺桿菌中的尿素通道就會(huì)打開(kāi)讓尿素化合物進(jìn)入細(xì)胞，正常情況下尿素會(huì)被作為廢物從尿液中排出，但研究者在人類(lèi)機(jī)體胃部中也發(fā)現(xiàn)了較小濃度的尿素，幽門(mén)螺桿菌會(huì)利用尿素作為原料來(lái)抵御胃中殺滅細(xì)菌的酸性環(huán)境。

文章中，研究者利用冷凍電鏡技術(shù)（cryo-EM）揭示了幽門(mén)螺桿菌尿素通道的三維分子結(jié)構(gòu)（開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)），通過(guò)對(duì)比尿素通道開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)的差異或能為研究者提供更多細(xì)節(jié)信息，同時(shí)cryo-EM的成像結(jié)果還能提供此前研究者并不知道的信息，對(duì)于理解這種特殊蛋白的活性至關(guān)重要。

此外研究者還開(kāi)發(fā)出了工程化的尿素通道變異體，其能將不同的氨基酸改組成為關(guān)鍵點(diǎn)，隨后研究者在不同酸性水平下檢測(cè)了上述變異體來(lái)觀察哪些替代物能夠干擾蛋白質(zhì)的作用；相關(guān)研究結(jié)果能幫助研究者鑒別出感知酸性并改變形狀促進(jìn)尿素進(jìn)入細(xì)胞中的尿素通道特殊部分。

本文研究結(jié)果有望幫助研究人員開(kāi)發(fā)新方法，通過(guò)干擾幽門(mén)螺桿菌的生存機(jī)制來(lái)更有效抵御該菌引發(fā)的感染。最后研究者Zhou表示，幽門(mén)螺桿菌的尿素通道或能作為一種新型的藥物靶點(diǎn)來(lái)幫助開(kāi)發(fā)清除該菌感染的新型療法，后期我們還將深入研究開(kāi)發(fā)抑制幽門(mén)螺桿菌感染的新型手段。