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金黄色葡萄球菌在人类中引起不同类型的感染，其中一些是致命的。其最强大的武器之一是α-毒素，它通过在膜中形成孔来破坏宿主细胞。瑞士日内瓦大学(UNIGE)的研究人员通过将这些毛孔固定在细胞间的接触部位，确定了使这些毛孔特别有害的机制。该研究发表在Cell Reports杂志上，揭示了人体细胞的不同蛋白质如何组装成一个孔隙对接的复合物，然后分子“锁定”以稳定它们。生物学家还证明，通过去除其中一种或另一种元素来阻断复合物的组装，可以使膜从细胞膜中移除并使细胞存活。鉴定有助于毒素毒力的宿主的细胞机制对于开发抗抗生素抗性细菌的治疗方法至关重要。
排列粘膜和皮肤的上皮细胞是金黄色葡萄球菌必须穿过以侵入生物体的第一道主要障碍。这种病原体的攻击武器包括一种非常有效的武器α-毒素，它可以组装成刺穿宿主细胞膜的孔。当膜变得可渗透时，DNA分解并且细胞最终进入自我破坏的过程。
粘附连接有助于细菌毒力
我们的上皮细胞膜配有粘附连接，有助于维持组织的完整性。这些连接由各种蛋白质组成，这些蛋白质允许相邻细胞彼此粘附并且通过细胞骨架内部连接并稳定。“三年前，我们发现粘附连接的几个组成部分在α-毒素的毒力中起作用，但我们并不了解工作中的潜在机制，”Sandra Citi解释说，他是细胞生物学系的教授。 UNIGE理学院。
当金黄色葡萄球菌在上皮细胞附近大量分泌α-毒素时会发生什么?来自斯坦福大学和Inserm的研究人员与UNIGE的生物学家合作，将这些难题组合在一起并揭示了这一机制。“我们已经知道这种毒素会与称为ADAM10的细胞膜蛋白结合，导致毛孔形成并聚集在同一位置，”日内瓦小组研究员，该研究的第一作者Jimit Shah说。
分子乐高对接并锁定毒素的毛孔
科学家已经发现存在由宿主的四种不同蛋白质形成的复合物，其组装允许ADAM10对接到粘附连接并通过分子锁稳定。因此，细菌转移存在于上皮细胞膜中的机制，并用它来破坏它们并定殖下面的组织。
有没有办法对抗细菌武器的影响?“我们已经证明，复合物的四种成分中的每一种都对整个机制起作用至关重要。抑制复合物的正确形成确实阻碍了粘附连接处毒素孔的正确组装，”Jimit Shah补充道。由结外部的α-毒素形成的孔很容易被细胞从细胞表面除去，导致受损细胞的恢复并确保其存活。
许多金黄色葡萄球菌菌株已经对抗生素产生抗药性，有些甚至不受所有现有治疗方法的影响。“一种新的潜在治疗方法可能针对我们发现的复合物。能够抑制复合物内相互作用的临床分子的开发可能会阻碍多药耐药菌株的传播，”Sandra Citi总结道。
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