2016.4.25
在最新一期《美国国家科学院院报》中，Hayashi和同事们报道了关于致病菌的模式生物——耻垢分枝杆菌的基础认识的研究进展。他们展示了细菌浆膜上对于细胞生长能力至关重要的独特结构域。来源：UMass Amherst/Jim Gipe/Pivot Media
分枝杆菌会引起许多危险且难以治愈的疾病，包括麻风病和肺结核，而消除它们的过程极为缓慢。但是对它们基本结构的更深了解可能最终产生击败这些细菌的新策略，马萨诸塞大学阿默斯特学院（University of Massachusetts Amherst）分子微生物学家Yasu Morita和他的博士生JenniferHayashi说。在最新一期的《美国科学院院报》上，他们报道了关于致病菌的模式生物——耻垢分枝杆菌的基础认识的研究进展。第一作者Hayashi和她的导师Morita展示了细菌浆膜上对于细胞生长能力至关重要的独特结构域。
Morita说，“这并不是已知的，我认为许多人看到从未预料到的正式的膜结构会十分震惊。”两位作者写道这些发现提供了“一个重要的实验来观察潜在的分枝杆菌脂质代谢的调节机制，打断这个控制点可能会使它们停止生长。”
Morita补充道，“我们希望对这一特别结构域的探索有朝一日可以产生抑制细菌生长的方法，但是抑制分枝杆菌疾病真正的困难是这些特定的细菌可以长时间休眠。对这一膜结构域的新发现知道的越多，我们就越有可能知道它们怎么控制自己的生长以及它们怎么休眠并潜伏在体内的。”
对于这个工作，Hayashi在Morita的早期工作的基础上进行，即耻垢分枝杆菌的膜上有一特别的结构域。Morita说，“我在技术能达到的情况下尽可能的探索这个问题。我认为这绝对是值得探索的。我报道了一个在有组织的膜上非常特别的生物合成过程。我的数据显示，这不仅仅是一个膜，而是一个膜脂质的制造工厂。”
现在由于诸如大范围的比较蛋白质组学、脂质组学和荧光显微镜等技术的应用，Hayashi利用这些强大的工具来探究具体是什么蛋白质、脂质或脂肪在膜区域存在，它们有什么作用。
她仅仅在一个实验里，就发现了超过300种在结构域上的蛋白和超过600种无结构域膜上的蛋白，一共有近1000种膜的相关蛋白。“这是一种强大的办法，它找出了在结构域和非结构域上发生了什么，以确认结构域是独特的，并观察两个区域有不同的代谢活动。”Hayashi说。
Branch Moody和哈佛布里格姆妇女医院的合作，使麻省阿默斯特学院微生物学家通过在脂质组学实验中在结构域和非结构域中分别发现600多和800多种脂质成为可能，并提供了“另一个表明它们不同且有不同功能的证据，”Hayashi说。
最后，她将荧光蛋白与在蛋白质组学实验中确定的蛋白质结合，并用荧光显微镜在细胞结构域上追踪它们。“我们注意到，结构域和非结构域相关的蛋白质具有不同的荧光模式以维持细胞的生长。它们保持独立状态，这证实了这是细胞生长过程中的一个不同空间的结构域的质膜。”Morita说。
这两位微生物学家说，他们的发现只是最近一系列发现的一部分，表明对细菌“有一堆酶”的简单描述是不正确的。
http://phys.org/news/2016-04-membrane-disease-causing-bacteria.html
翻译：曹元青
审稿：颜磊
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