2013年1月2日
辛辛那提大学（UC）的研究人员报告说，他们已经解决了与生物膜中持有细菌细胞的蛋白质的晶体结构，这是他们探索医院获得感染原因的主要发展。
安德鲁·赫尔（Andrew Herr），博士。学分：辛辛那提大学
研究人员说，这一发现使他们能够对蛋白质的外观以及在锌离子的存在下变得“粘性”有原子水平的视野，从而形成对形成感染生物膜的形成至关重要的广泛的粘合剂接触。
研究人员在《国家科学院官方杂志》的在线早期版本中报告了他们的发现。欧洲杯线上买球UC分子遗传学，生物化学和微生物学系的副教授Andrew Herr和《结构生物学》的杰出学者主持了研究并撰写了论文。
除HERR外，研究团队还由博士学位黛博拉·康拉迪（Deborah Conrady）组成，现在是不列颠哥伦比亚省大学的博士后研究员，以及UC的前博士后研究员杰弗里·威尔逊（Jeffrey Wilson）博士。
Herr说：“了解生物膜形成的机制将使我们能够打击基于生物膜的传染病的重要致病优势。”
根据疾病控制与预防中心的数据，美国每年受到医院的感染影响每年约170万人，估计每年有99,000人死亡。所有医院获得的感染中约有三分之二可以追溯到两种葡萄球菌物种，金黄色葡萄球菌，包括尤其难以治疗的耐甲氧西林菌株（MRSA），以及表皮表皮葡萄球菌。
葡萄球菌可以作为生物膜生长，这些生物膜是对抗生素和免疫反应具有高度耐药性的细菌群落。它们具有很大的粘合剂，可以在许多表面上生长，包括起搏器，心脏瓣膜更换和人造关节等植入的医疗设备。预防或抑制这种生物膜的生长将大大减少葡萄球菌感染的发生率。
以前，HERR实验室的研究人员详细介绍了锌的存在对于形成引起感染的生物膜至关重要。他们发现锌会导致细菌表面上的蛋白质像分子魔术益魔法一样起作用，从而使生物膜中的细菌细胞彼此粘附。锌螯合是使细菌不可用的锌的一种方法，可以防止表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌形成生物膜。
在新的研究中，研究人员确定了通过生长蛋白质的晶体结合到锌的粘合蛋白AAP的一部分的原子结构，将其冷冻在液氮中，并用高度强烈的X射线轰击它们。然后，他们测量了X射线如何用晶体散射，并使用这些测量来确定蛋白质中原子的3D位置。
研究人员发现，该蛋白质采用了一个细长的柔性褶皱，锌离子桥接两个蛋白质链。组装模式表明AAP可能在细菌细胞之间形成扭曲的绳索样结构。
赫尔说：“我们可以从字面上看到蛋白质的结构是什么。换句话说，它如何放在一起，如何折叠自身以形成其独特的形状以及如何在锌上进行蛋白质闩锁的两个副本离子并像分子魔术贴一样粘在一起。”
HERR说，了解结构可以使研究人员了解蛋白质的哪些部分可以治疗，这可以为破坏生物膜形成的新方法提供。最实际的应用可能涉及植入医疗设备的涂料，或者外科医生可以用来清除植入物周围区域的冲洗。
该研究项目得到了美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）和加州大学中西部新兴传染病中心的试点赠款的支持；HERR还可以从俄亥俄州著名学者计划中获得资金。作者说没有侵犯他的权益。
来源：http://www.uc.edu/