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马萨诸塞州综合医院(MGH)传染病科的研究人员正在研究几种重要的致病物种将蛋白质传递到他们感染的生物细胞中的机制。在一篇收到Nature Microrobiology的在线出版物的论文中，该团队描述了确定腹泻病原体志贺氏菌如何将蛋白质注入靶宿主细胞的关键步骤。他们的研究结果可能适用于其他细菌物种，包括沙门氏菌和那些导致伤寒，鼠疫和许多医院获得性肺炎的人。
“许多细菌病原体通过向细胞中提供效应蛋白(它们是感染的许多影响)来建立感染。因此，效应蛋白的传递是感染对人体组织影响的重要调节因子，”Marcia Goldberg博士说。 ，MGH传染病科研究主任，该报告的高级和通讯作者。“一大类细菌使用的最常见的机制是一种称为3型分泌系统的专用装置，通过该装置，位于细胞外的病原体首先在细胞膜上形成孔，然后将效应蛋白传递到细胞中。我们的数据表明该过程成功需要一种孔蛋白与细胞内另一种蛋白质之间的相互作用。“
也称为注射体，3型分泌系统(T3SS)由病原体内的碱基和针状结构组成，该结构检测与靶宿主细胞的接触，并且通过该结构分泌与系统相关的细菌蛋白质。在与人体细胞接触后，T3SS分泌两种蛋白质，构成靶细胞膜上的孔。在孔形成后，T3SS停靠在孔上以将细菌蛋白质输送到细胞中。确切地说，如何形成孔隙以及T3SS停靠在孔隙上的过程尚未被清楚地理解，并且MGH团队着手研究对接过程背后的机制。
在一系列细胞实验中，他们首先确定志贺氏菌感染需要在宿主细胞内存在称为中间丝的细胞骨架蛋白 - 在这种情况下称为波形蛋白。然后他们表明，波形蛋白是通过T3SS有效递送效应蛋白所必需的，并且波形蛋白直接与IpaC相互作用，IpaC是构成宿主细胞膜中孔的蛋白质之一。虽然波形蛋白不参与毛孔的形成，但研究人员表明，将志贺氏菌 T3SSs 有效对接到宿主细胞膜上的孔中是必需的，并且对接诱导效应蛋白分泌到宿主细胞中。
虽然这些实验集中于波形蛋白的作用，但研究人员还表明，通常存在于由志贺氏菌感染的细胞中的所有中间丝都是病原体感染所必需的。对沙门氏菌和耶尔森氏菌菌株，包括伤寒和鼠疫菌的家族进行的其他实验证实，这些病原体使用的T3SS也需要中间丝，这表明使用T3SS可能对所有病原体都有类似的机制。
“我们知道3型分泌系统对使用它们的细菌病原体的毒力至关重要，它们的灭活使这些病原体无毒，”Goldberg团队的研究员，该报告的第一作者Brian Russo博士说。“对3型分泌系统如何发挥功能的基本理解可以为这些非常重要的传染病找到新的治疗方法。”
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