細(xì)胞死亡前細(xì)菌中的DNA微動(dòng)運(yùn)動(dòng)停止
在導(dǎo)致短而特殊的肽攻擊的瞬間，細(xì)菌快樂地生長(zhǎng)，它們的DNA以生命為特征的半隨機(jī)運(yùn)動(dòng)在細(xì)胞周圍微動(dòng)。
幾秒鐘后，微動(dòng)停止了。生活陷入停頓。大約1億個(gè)肽-氨基酸的短小片段-蛋白質(zhì)的基本單位-以LL-37的名稱入侵了細(xì)胞，在細(xì)胞中，它們帶有電荷，與驅(qū)動(dòng)細(xì)胞的機(jī)械緊密結(jié)合，固定并固定殺了它。
威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的化學(xué)教授詹姆斯·魏斯沙爾(James Weisshaar)說：“ DNA似乎在幾秒鐘內(nèi)就凍結(jié)了。”“那是促使我們前進(jìn)的奇怪事件。”
Weisshaar實(shí)驗(yàn)室的新工作提出了LL-37和類似肽的功能背后未知的機(jī)制，該機(jī)制已在早期臨床試驗(yàn)中用于治療對(duì)經(jīng)典抗生素耐藥的感染。更好地了解抗菌肽如何發(fā)揮作用，可以幫助研究人員將其開發(fā)為治療藥物。
Weisshaar和他的研究生Yanyan Zhu和Soni Mohapatra使用的顯微鏡技術(shù)，已經(jīng)證明了LL-37的阻止能力，LL-37是一種由人體免疫系統(tǒng)制成的抗菌肽，可以抵抗病原體。LL-37屬于一類古老的肽，與大多數(shù)其他抗生素(以細(xì)菌難以抵抗的一種方式)對(duì)抗細(xì)菌的方式不同。但是，很難確定LL-37行動(dòng)背后的機(jī)制及其親屬。
Weisshaar的小組在1月的《美國(guó)科學(xué)院院刊》上寫道，一旦LL-37進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，它就會(huì)迅速破壞DNA和蛋白質(zhì)起作用所需的運(yùn)動(dòng)自由度。研究人員推測(cè)，LL-37的大正電荷有助于其與細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)帶負(fù)電荷的分子結(jié)合，從而使損傷永jiu化。
大多數(shù)抗生素是小分子化學(xué)物質(zhì)，它們通過干擾單個(gè)蛋白質(zhì)而起作用，從而破壞病原體的新陳代謝。但是LL-37和相關(guān)的抗菌劑有所不同。它們由氨基酸制成，比其他抗生素大得多。先前的研究表明，它們部分地通過在細(xì)胞膜上打孔來攻擊整個(gè)細(xì)胞的完整性，從而有效地清除病原體。
Z近，Weishaar的團(tuán)隊(duì)正在使用諾貝爾獎(jiǎng)獲得者超分辨顯微鏡技術(shù)來研究LL-37對(duì)細(xì)胞的作用，該技術(shù)可以追蹤細(xì)胞中的單個(gè)分子。他們注意到，這種蛋白質(zhì)不僅導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)含物泄漏，而且還阻止了分子在細(xì)胞內(nèi)正常忙碌的運(yùn)動(dòng)。
