蛋白质GBP1是人体天然防御病原体的重要组成部分。 它将细菌和寄生虫包裹在一层蛋白质外衣中，从而与它们进行斗争。 直到最近，这种保护作用背后的机制仍是一个谜。 代尔夫特理工大学的研究人员现在已经破解了这种蛋白质的功能。 他们的研究成果发表在Nature Structural & Molecular Biology上，可能为开发新药和疗法铺平道路，尤其是针对免疫系统受损的人。
GBP1 蛋白质（蓝色和紫色）如何附着在细菌（黄色）的薄膜上，电子显微镜拍摄的图像放大图（灰度）。 资料来源：代尔夫特理工大学
鸟苷酸结合蛋白在先天免疫中的作用
生物物理学家 Arjen Jakobi 解释说，鸟苷酸结合蛋白（GBPs）对我们的先天免疫系统至关重要。"GBP是抵御细菌和寄生虫引起的各种传染病的第一道防线。 这类疾病包括痢疾、由沙门氏菌引起的伤寒和肺结核。 这种蛋白质在性传播感染衣原体和弓形虫病中也起着重要作用，而弓形虫病在怀孕期间和对胎儿尤其危险。"
GBP1：细菌的外衣
在他们的论文中，Jakobi 和他的同事们首次描述了先天性免疫系统如何利用 GBP1 蛋白对抗细菌。Jakobi研究小组的博士生、文章的第一作者塔尼娅-库姆（Tanja Kuhm）解释说："这种蛋白质在细菌周围形成了一层外衣。通过拉紧这层外衣，它就能破坏细菌的膜--入侵者周围的保护层--之后免疫细胞就能清除感染。"
解码 GBP 的防御策略
为了破解 GBP 的防御策略，研究人员使用低温电子显微镜研究了 GBP1 蛋白如何与细菌膜结合。 这使他们能够看到分子尺度的详细过程。 Jakobi 说："我们获得了蛋白质外衣形成过程的详细三维图像。 桑德-坦斯在 AMOLF 研究所的研究小组进行了生物物理实验，使我们能够精确地操纵该系统，通过这些实验，我们成功地破译了抗菌功能的机理。"
医药应用潜力
这项研究有助于我们更好地了解人体是如何对抗细菌感染的。如果我们能很好地掌握这一点，并能通过药物有针对性地激活或停用相关蛋白质，就有可能为加快摆脱某些感染提供机会。
编译自/SciTechDaily