狡猾的蛋白质：披羊皮的狼(图)

　　

生物通报道：导致鼠疫的细菌属于耶尔森氏菌属，该属细菌还包括一种导致食物中毒的病原物。这些细菌能够将蛋白质和其他毒性因子插入到它们寄主的细胞中，从而干扰细胞的正常结构。其中的一种蛋白叫做YpK4蛋白，它能攻击细胞的内部骨架。

现在，来自洛克菲勒大学的研究人员在9月8日的Cell杂志上证实了YpKA的这种作用机制，从而给出了从原子水平到有机体整体水平的一种蛋白质机制，并且也为新的抗生素药物提供了一种有潜力的靶标。

C. Erec Stebbins副教授和研究生Gerd Prehna破解了YpKA蛋白质的一个区域的结构，这个区域是与另外一个蛋白质在寄主细胞膜上相互结合的一个结合区域。通过分析这种蛋白质－蛋白质复合体的晶体结构，Prehna发现这种构造看起来像是一些寄主自己的信号蛋白形成的。通过模拟，他发现这种结构能导致一种信号途径的关闭并造成细胞正常结构的破坏。

图：一种细菌蛋白：当YpKA（绿色和粉色）与寄主细胞的Rac1蛋白（黄色和紫色）结合时形成的蛋白质－蛋白质复合体的影像。

在确定出这种作用后，Prehna开始着手通过突变来干扰这种作用。通过这种结构的引导，他改变了YpKA接触寄主蛋白质的三个氨基酸，然后分析这种突变的细菌如何影响人类细胞。他的实验结果证实了他根据结构获得的假设：尽管野生型YpKA对其寄主细胞的细胞骨架进行大肆破坏，但突变能使细胞骨架保持完整。

研究人员接着又进一步与Stony Brook大学进行合作，创造出携带Prehna突变的鼠疫杆菌。然后，他们给小鼠注射野生的和突变的细菌株。结果，所有感染野生型细菌的小鼠都在接触后的9天内死亡，但注射了YpKA突变的小鼠则有80%的存活了下来——这证明Prehna的突变极大地降低了这种细菌干扰寄主细胞骨架的能力。（生物通记者杨遥）