细菌注射器会输送致命的酶

直到最近，多特蒙德MPI结构生物学的Stefan Raunser团队才在更大程度上揭示了Tc毒素的作用机制。爱博网投领导者“通过低温电子显微镜(cryo- em)揭示Tc毒素亚基的结构及其组装使我们能够了解毒素激活和膜穿透的关键步骤，”Raunser说。科学家们表明，Tc毒素复合物的亚基像注射器一样一起工作:一旦亚基组装起来，复合物的结构变化就会触发含有有毒酶的茧的打开，然后这种酶通过一种独特的注射机制通过通道分泌到宿主细胞中。在那里，它通过扰乱细胞骨架的调节来展现其致命的影响，细胞骨架由一个聚合肌动蛋白(f -肌动蛋白)细丝网络组成，参与许多基本的细胞过程。

通过减少打击距离来设置对手

“很长一段时间以来，我们一直在努力获得中毒过程的完整图景，因为我们缺乏分泌酶的结构数据，其中一种是TccC3，”Raunser说。直到最近，人们只知道TccC3将adp核糖基团转移到肌动蛋白上，促进其异常聚合，从而导致肌动蛋白丝聚集。Hartmut Oschkinat说:“由于tcc3的大小和高度的灵活性，我们称之为结构调查的‘困难’系统。”“只有通过应用溶液核磁共振，我们才能克服这一挑战，首次将蛋白质的3D结构可视化。”通过进一步融合两张TccC3与f -肌动蛋白结合的低温电镜快照和单独修饰的f -肌动蛋白的低温电镜快照，科学家们发现了这种酶独特的作用机制。“tcc3的行为就像一个拳击手，他给对手设下圈套，使他容易受到攻击，”斯蒂芬·劳恩斯说。在第一步中，酶结合到f -肌动蛋白两个连续的肌动蛋白亚基之间的区域。然后tcc3打开一扇门，将含有adp核糖基团的NAD+分子带到肌动蛋白上的反应位点。一旦庞大的adp核糖群被转移到f -肌动蛋白上，它的解聚因子就无法再接近它，因此f -肌动蛋白就不能再被分解，从而形成团块。

除了这一发现之外，科学家们的发现还有助于解释这种酶惊人的高效率。当酶与f -肌动蛋白分离时，它的门机制阻止了与已经修饰的肌动蛋白的无效重新结合，为下一次攻击做准备。“令人惊讶的是，所有这些机制是如何进化到最大限度地增加毒素效力的。大自然做得很好，因为肉毒杆菌毒素、蓖麻毒素和其他生物毒素仍然被认为是已知的毒性最大的物质，”劳瑟总结道。