科学家发现幽门螺杆菌运动及致病基础

2010-11-22 09:32 来源: 中国科学院
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  幽门螺杆菌存在于胃部及十二指肠的各个区域内。它会引起胃黏膜轻微的慢性发炎,甚至导致胃及十二指肠溃疡及胃癌。根据澳大利亚科学家日前在《微生物学》杂志上发表的一篇新论文,依赖维生素B6的鞭毛糖基化是幽门螺杆菌充分运动和具有毒性所必需的。

  在生物体外,延长幽门螺杆菌的培育导致了传染性的丧失,以及在小鼠中造成了细菌负荷的减少,并且在低传染性隔离中被显著下调的基因被发现使用了整体的基因表达谱。于是墨尔本市莫纳什大学的Alexandra Grubman与法国巴黎的同事一道聚焦了两种基因,pdxJ和pdxA,它们分别被视为PdxJ和PdxA的编码同系物,是与吡哆醛-5-磷酸(PLP)——维生素B6的活化态——的全程合成有关的两种大肠杆菌蛋白质。

  研究人员发现,幽门螺杆菌pdxJ无法被分裂,这意味着它可能是必不可少的。同基因型的幽门螺杆菌pdxA在形成突变后表现出了比亲代菌株更慢的生长速度。这种生长缺陷能够被PLP的加入,或是被pdxA的一个完整副本的引入所恢复。更进一步的研究表明,幽门螺杆菌pdxJ和pdxA能够在大肠杆菌中交叉补足一种PLP缺陷,意味着它们编码的蛋白质与维生素B6的生物合成有关。此外,小鼠感染研究显示,幽门螺杆菌的集群现象在缺乏一种pdxA的功能拷贝的情况下会极大地减少。

  那么,维生素B6在集群中的确切功能到底是什么?在幽门螺杆菌中,维生素B6是PseC——鞭毛糖基化所需的一种转氨酶——的一种辅因子。对软琼脂板上的细菌活性进行的分析,以及活体细胞成像试验表明,pdxA突变是非能动的,并且电子显微镜显示,它们缺乏鞭毛。对整个细胞溶解产物,以及野生型和pdxA突变幽门螺杆菌的剪切鞭毛样本进行的分析显示,pdxA突变能够产生鞭毛蛋白A,但它并不能被输送到细胞表面,且不能被糖基化。

  这是与维生素B6生物合成有关的酶首次作为一种细菌毒性因子被确定下来,同时研究人员推断,对维生素B6合成路径的破坏将带来新的疗法。