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近期一项澳大利亚莫纳什大学(位于墨尔本)的Michelle Dunstone博士和英国贝克学院的Helen Saibil教授合作完成的研究已有初步成果,发表在《PLOS生物》(PLOS biology)上。
这项研究揭示了平菇体内一类蛋白能以打“孔”或“洞”的方式进入寄生虫细胞,从而杀死寄生虫,其作用机理应与人类免疫蛋白杀死有害细胞类似。研究者表明弄清楚了食肉性蘑菇杀死寄生虫的过程就可以帮助我们理解人体内免疫系统是如何进行类似的操作,进而为我们进行自身免疫病的治疗打开一条新的道路。
根据本研究的背景介绍,无论是动物、植物还是真菌、细菌,它们杀死有害细胞首先都要利用蛋白打“洞”或“孔”进入细胞。为了保护我们的机体免受疾病侵袭,我们的免疫细胞也是利用蛋白打孔的方式来进入有害细胞并消灭它们的。
据研究者介绍,这些蛋白能够插入靶细胞的等离子体膜,开出一个大洞,打破细胞内外环境的天然分离层,从而造成灾难性后果。但是蛋白是如何实现这一过程的,还不明确。
在本项研究中,研究团队发现在平菇(学名是糙皮侧耳,Pleurotus ostreatus) 体内进行这一打洞过程的蛋白是一种溶细胞素,被称作pleurotolysin。平菇通常生长在树上,能够帮助降解落叶,属于一种肉食性蘑菇,能以线虫或蛔虫为食。
研究者们通过使用X-射线晶体分析和冷冻电镜观察到了pleurotolysin是如何移动并刺入寄生虫细胞内的。他们发现这个蛋白能通过不断的折叠和展开来刺入靶细胞并杀死它们。
研究的作者之一——Dunstone博士指出,他从没有想过能看到这些蛋白的活动过程,这项机理十分神奇,更神奇之处在于他们竟然可以通过现在的科技手段观察的蛋白刺入的过程。
在揭开这个蛋白打洞的机理后,科研者们就能以此为基础,找到阻止这个过程的方法,并将其应用于任何可能需要的领域。
该研究团队深信,人类中一类叫做perforin的蛋白能以类似于pleurotolysin的方式杀死靶细胞,这样一来,他们就可以为一系列疾病找到新的治疗方法。比如,这项科技可运用于降低自身免疫疾病患者的免疫反应,或者阻止疟原虫感染肝脏。
另外,这项打孔技术在农业方面也能有所应用。研究者指出,它可以用来为谷物和其他农作物防治害虫,从而减少对杀虫剂的使用。