揭示细菌纤毛形成的全过程（图）

　　

    [生物通讯]这不是个令人愉快的想法，但引起尿道感染的细菌确实是利用坚韧的、尖端含有粘合物质的发丝状纤维附着在我们肾脏和膀胱的内壁上。仅在美国，每年就有8百万人被这种讨厌的细菌送到医生那里。但治疗这种痛苦感染以及其它疾病的新疗法可能已经指日可待，因为研究人员已经查明了这种细菌究竟是如何产生这些粘性纤维的。

    许多种细菌都能产生所谓的纤毛纤维，包括引起尿道感染的大肠杆菌Escherichia coli和引起黑死病的耶尔森氏菌属Yersinia pestis等。纤毛纤维是细胞联锁的“积木”筑成的城堡，它们堆叠在一起，使每一“积木”的尾巴都可以恰好镶嵌到下面积[AD340X300] 木的凹槽中。研究人员知道两种普通类型的蛋白－－陪伴分子和引导分子－－不知通过什么方式控制着纤维纤维的组装。陪伴分子可以帮助其它蛋白折叠成正确的形状，防止蛋白之间进行相互作用引起问题。而引导分子，正如它们的名字所示，能够确保陪伴分子将蛋白带到正确的地点。但这些蛋白又是如何组成毛纤维还是一个谜。

    华盛顿大学的微生物学家Scott Hultgren和分子生物物理学家Gabriel Waksman以及他们的同事决定探个究竟，他们不辞辛苦地给这些毛纤维拍了一系列X射线照片。逐步研究毛纤维的组成过程，研究小组发现一旦个体“积木”，也就是毛纤维的亚单位在细菌内部产生，一个陪伴分子就会宽松地填充进这个亚单位的空凹槽。陪伴分子阻止毛纤维的亚单位与其它蛋白发生相互作用，而是由引导蛋白把它们运送到细菌外膜上。在细胞外膜上，陪伴分子从亚单位上脱离，而亚单位就嵌入到另一个亚单位的尾部。这些亚单位就这样一一连接起来，穿过细胞膜形成坚韧稳固的纤维。有关研究结果发表在11月15日期的《细胞》杂志上。

    这项研究将导致尿道感染新治疗策略的产生，威斯康辛大学麦迪逊分校的结构生物学家Katrina Forest说道。由于现在已经清楚纤毛是如何形成的，研究人员就能够集中力量阻断亚单位的组装、或使纤毛分开，她补充说。这项研究可能还会为了解陪伴分子如何辅助其它复杂分子结构的发育提供线索，纽约州大学的微生物学家David Thanassi说，他称这项研究“非同反响，而且意义深远。”

生物通编译自SCIENCE NOW