大肠杆菌的防御秘密透露

通过用荧光信标标记细胞的蛋白质，康奈尔大学的研究人员已经发现大肠杆菌如何抵抗抗生素和其他毒物。可能对细菌来说不是好消息。

当不需要的分子出现时，细菌细胞通过其细胞打开一条隧道;入侵者的墙壁和“外排”，或泵出来。“这些隧道的动态组装早已被假设，”化学与化学生物学教授彭辰说。“现在我们看到了他们。”

这项研究结果可能会导致用药物“混合”对抗抗生素抗性细菌的方法，他建议：“一个是抑制隧道的组装，另一个是杀死细菌。”

为了研究细菌的防御过程，陈和康奈尔大学的同事们选择了一种大肠杆菌菌株，这种大肠杆菌能够泵出铜原子，否则会毒害细菌。研究人员通过基因工程对其进行了基因改造，为编码防御性蛋白质的DNA添加了一个编码荧光分子的额外DNA序列。

在强大的显微镜下，他们将细菌细胞暴露在含有铜原子的环境中，并用红外激光周期性地切割细胞以诱导荧光。在闪烁的灯光下，他们有一部“电影”，显示标记的蛋白质在细胞中的行进位置。他们进一步对各种蛋白质进行基因工程改造，以打开和关闭其金属结合能力，并观察其效果。

他们的研究报告于6月12日那一周在美国国家科学院院刊的早期网络版中报道了Jybe12.康奈尔大学的研究人员还与休斯顿大学，亚利桑那大学和加州大学洛杉矶分校的科学家合作。洛杉矶。

关键蛋白质，称为CusB，存在于周质中，即内膜和外膜之间的空间，构成细菌的细胞壁。当CusB与入侵者结合时 - 在这个实验中，铜原子 - 已经通过多孔外膜，它会改变其形状，使其自身附着在内膜和外膜中的两个相关蛋白质之间，形成一个复合体，称为CusCBA充当穿过细胞壁的隧道。内部蛋白质具有抓住入侵者并将其推过的机制。

隧道将内膜和外膜锁定在一起，使周质不太灵活并干扰其正常功能。研究人员指出，只有在需要时才能组装隧道，而不是将其永久固定，这样才能使细胞具有优势。

这种防御有毒金属的机制也可以解释细菌如何通过改变其防御性蛋白来识别它们对抗生素产生抗性。研究人员建议，其他种类的细菌也可能存在类似的机制。

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