唾液酸苷酶控制生物膜形成新发现

【字体: 时间:2006年09月06日 来源:生物通

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  生物通报道:哥伦比亚大学Physicians and Surgeons学院Grace .Soong.及其同事发现小鼠鼻部感染缺少唾液酸苷酶的突变P.aeruginosa后,能够迅速清除呼吸道内的病菌;对照组中,小鼠不能避免由野生型P.aeruginosa诱发的感染。相反,用突变P.aeruginosa和野生P.aeruginosa同时腹腔内感染小鼠,实验组和对照组小鼠都易患病。这些说明,唾液酸苷酶的作用部位为上呼吸道。

  

生物通报道:唾液酸酶,是作用于非还原末端具有唾液酸的寡糖、糖蛋白质、粘蛋白、糖脂质,使其酮糖苷键发生水解而放出唾液酸的酶之总称。特别已从流行性感冒病毒和细菌、霍乱孤菌、产氧荚膜杆菌等已制备出高纯度的结晶酶,用来作为研究上述复合糖基的结构和功能的有用试剂。在病毒中,存在于粘病毒属(myxovirus)和副粘病毒(paramyxovirus)的表面,当这些病毒从红血球和细胞中游离出来后,便起作用,也称为受体破坏酶。

 

唾液酸酶neuraminidase为靶标的治疗策略一直是高效的抗病毒治疗策略。因为,包括条件致病菌假单胞铜绿菌(Pseudomonas aeruginosa)在内的许多细菌性病原体,都编码唾液酸酶。然而,关于这些酶是否对细菌性病原体发病机理起关键作用,以至于它们适合作为抗细菌靶标目前还不确定。

 

8月份JCI杂志一篇文章报道,哥伦比亚大学Physicians and Surgeons学院Grace .Soong.及其同事发现小鼠鼻部感染缺少唾液酸酶的突变P.aeruginosa,能够迅速清除呼吸道内的病菌;对照组中,小鼠不能避免由野生型P.aeruginosa诱发的感染。相反,用突变P.aeruginosa和野生P.aeruginosa同时腹腔内感染小鼠,实验组和对照组小鼠都易患病。这些说明,唾液酸酶的作用部位为上呼吸道。

 

P. aeruginosa所造成的疾病当中,最受大家注意的就是cystic fibrosis这个疾病,cystic fibrosis是在白种人的族群中,相当常见的一种致死性的遗传疾病。而在cystic fibrosis的呼吸道当中,P. aeruginosa容易在其中形成biofilm的结构。Biofilm对于细菌在感染的致病过程中有几项好处,第一就是能增加对于抗生素的抗药性,第二则能避免被宿主的免疫系统所清除。所以一旦P. aeruginosa在感染过程中形成biofilm,就会造成治疗上的困难。因此有许多人研究biofilm的形成机制。

 

进一步分析发现,缺少唾液酸酶的突变P.aeruginosa的生物膜生成(biofilm formation)明显减弱;用流感病毒唾液酸酶抑制剂处理野生型P.aeruginosa,其生物膜的生成停止。

 

这些数据说明,P.aeruginosa唾液酸酶对于最初的呼吸道感染是至关重要的,因此研究人员认为,唾液酸酶是预防这些细菌感染的新靶标。(生物通记者 子元)

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