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研究人员发现了一种新的丰富的酶可以帮助细菌感染动物

2019-05-28 09:15:48 • 来源：

研究人员在数百种细菌中发现了一类新的酶，包括一些导致人类和动物疾病的酶。这一发现为细菌如何侵入宿主提供了新的见解。这项研究本周出现在Nature Communications上。

研究人员发现了一种新的丰富的酶可以帮助细菌感染动物

滑铁卢大学生物学教授安德鲁·多克西(Andrew Doxey)带领团队发现它是一种新型鞭毛，一种在细菌细胞外面发现的鞭状附属物，推动它。这种新型鞭毛能够消化细菌环境中的蛋白质。这一发现更新了长期以来的观点，即细菌主要使用鞭毛进行运动，并证明鞭毛也可以起到酶的作用，就像感染的传播一样。

Doxey通过使用生物信息学发现了这一发现，生物信息学是一个不断发展的科学领域，它将生物学和计算机科学结合起来研究大型生物数据集，如基因组。

“现在是生物信息学的一个激动人心的时刻。我们有数以千计的基因组可供我们使用，其中大部分是未开发的。令人惊讶的是，我们可以通过单独使用计算机来发现新的生物学，”Doxey说，他也是交叉任命的。到滑铁卢的Cheriton计算机科学学院。“我们在这个案例中发现，许多细菌已经重新利用它们的鞭毛作为蛋白质降解酶发挥作用。这些酶有数千种，这可能是已知最大的酶结构之一。”

细菌鞭毛是由约20,000种蛋白质组成的细丝，它们连接在一起并形成约10微米长的结构 - 大约是人类头发宽度的十分之一。虽然它们在结构上可能不同，但大多数鞭毛有助于推进，并且在某些情况下，它们可以将细菌附着到宿主细胞上。鞭毛作为酶的发现意味着它们中的一些还可以分解细胞和组织中的坚韧键。

“我们认为这些酶促鞭毛可能有助于一些细菌降解并在粘性环境中移动。有趣的是，科学家们曾尝试使用这种功能来设计鞭毛，但直到现在，我们还不知道大自然已经这样做了，”Doxey说，滑铁卢生物工程和生物技术中心成员。

为了测试这些新的酶促鞭毛是否具有活性，科学家研究了溶血性梭菌(Clostridium haemolyticum)，这是一种在牛和羊中高度致命的病原体，并分离出鞭毛。该病原体在一个细胞上具有许多鞭毛。他们发现鞭毛能够分解牛肝中发现的蛋白质 - 正是生物体感染的地方。

研究人员还发现了人体肠道内的细菌中的酶。需要进一步研究以确定它们是否在人类中发挥有益或有害作用。

该酶可以提高对该生物体和相关病原体如何引起疾病的理解。可能有一些方法可以在生物技术中使用这些酶来降解我们想要分解的物质，包括生物膜，有害细菌的粘性菌落。它们与80%以上的感染有关。

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