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Sci.STKE:果蝇对抗真菌感染的第二种策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2007年01月24日 来源:生物通
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生物通报道:植物和动物的免疫反应,呈现了病原体和其宿主之间生死攸关的进攻和自卫反击战。果蝇在进化过程中发展出能够识别细菌细胞壁成分的受体,并且通过免疫反应使细胞因子Spätzle蛋白水解。Spätzle碎片激活Toll受体,导致抗菌肽(antimicrobial peptides)生成。Gottar等研究果蝇对真菌感染的反应,不仅找到了与对抗细菌感染相似的抵抗机制,而且发现了第二种信号途径——探测真菌的毒力因子(virulence factor)。
生物通报道:植物和动物的免疫反应,呈现了病原体和其宿主之间生死攸关的进攻和自卫反击战。果蝇在进化过程中发展出能够识别细菌细胞壁成分的受体,并且通过免疫反应使细胞因子Spätzle蛋白水解。Spätzle碎片激活Toll受体,导致抗菌肽(antimicrobial peptides)生成。Gottar等研究果蝇对真菌感染的反应,不仅找到了与对抗细菌感染相似的抵抗机制,而且发现了第二种信号途径——探测真菌的毒力因子(virulence factor)。
研究人员将针浸泡在含有真菌的溶液中,然后将浸泡过的针刺入果蝇,使果蝇感染真菌,监控果蝇的健康状况和Toll依赖的编码抗菌肽的基因的表达情况。研究人员发现,受体GNBP3 (Gram-negative binding protein 3)是侦察真菌细胞壁成分和激活Toll受体所必需的。然而,GNBP3 基因发生突变的细胞,仍能够对真菌感染反应,激活Toll,但是这种情况下,细胞壁成分并不是激活物。这种反应依赖有活性的真菌,也可能是真菌产生的毒力因子。蛋白酶PR1就是此毒力因子之一,研究人员发现PR1单独表达会导致Toll途径活化。
已知果蝇蛋白酶PSH(Persephone),与蛋白酶级联反应有关,在对抗真菌感染的反应中,导致Spätzle裂解,激活Toll途径,其本身需要蛋白水解释放出prodomain才能发挥活性。研究人员检测是否RP1能够激活PSH。体外和体内研究都证明PSH是PR1的直接底物。真菌利用PR1蛋白酶降解昆虫具有保护作用的表皮,引起感染。研究人员推断,PSH如同一部监控表皮状况的传感器,如果PR1显示“防火墙”被破坏,PSH将被水解,抗菌信号启动。至于人类是否也具有这样一个识别真菌毒力因子感应系统,仍旧是一个未知数。(生物通记者 子元)
参考:
M. Gottar, V. Gobert, A. A. Matskevich, J.-M. Reichhart, C. Wang, T. M. Butt, M. Belvin, J. A. Hoffmann, D. Ferrandon, Dual detection of fungal infections in Drosophila via recognition of glucans and sensing of virulence factors. Cell 127, 1425-1437 (2006).