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未來可以借助細菌毒素將醫(yī)療化合物引入細胞
點擊次數(shù):690 更新時間:2019-12-19
  病原體可以使用多種毒素來破壞其宿主生物。細菌,例如引起致命瘟疫的細菌,使用特殊的注射機制將其有毒物質輸送到宿主細胞中。多特蒙德馬克斯·普朗克分子生理研究所所長Stefan Raunser和他的團隊已經對這種毒素的復雜機制進行了詳細分析。他們現(xiàn)在已經成功地用另一種物質替代了這種納米注射器中的毒素。這一成就為他們終的目標奠定了基礎,即使用細菌注射器作為藥物中的藥物轉運劑。
 
  一旦細菌進入宿主生物,它們就會部署其致命武器。就像注射針一樣,它們插入一條穿過宿主細胞外部保護層的通道。然后注入膠囊中包含的有毒蛋白質,攻擊細胞的結構框架。在短短幾分鐘內,細胞死亡。
 
  勞恩瑟(Raunser)的團隊使用冷凍電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)了這種致命機制,而冷凍電子顯微鏡是世界上只有少數(shù)研究小組采用的技術。這項技術揭示的是接近原子分辨率的蛋白質三維結構。”
 
  定向注入人體細胞
 
  Stefan Raunser的研究人員現(xiàn)在已經找到了一種方法,可以用不同的蛋白質替代細菌納米注射器中的毒素,然后將其注射到細胞中。為了使交換起作用,蛋白質必須滿足某些條件:蛋白質必須具有特定大小,帶正電荷且不能與毒素膠囊相互作用。“通過這項技術,我們朝著終目標邁出了第一步,該終目標是在醫(yī)學中使用這些納米注射器以針對性的方式將藥物引入人體細胞,” Raunser說,并描述了成功的研究結果。
 
  為了將其有毒電荷轉移到宿主細胞中,注射機制必須首先與細胞對接。但是細菌必須假裝毒素是一種可以安全吸收的物質,從??而欺騙宿主細胞,類似于著名的特洛伊木馬。為此,它們具有細胞表面?zhèn)鞲衅髯R別的區(qū)域。
 
  “我們目前正在尋找毒素的'停靠站'。一旦找到它們并了解了毒素如何與細胞表面結合,我們的目標是專門改變注射機制,使其能夠識別癌細胞。然后我們可以注射殺傷蛋白僅進入腫瘤細胞。這將在癌癥藥物中以小的副作用開辟全新的可能性,” Raunser預測。
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