Inde i denne provisoriske fæstning, bug vokser og formerer sig, til sidst bryder ud i jagten på et nyt mål og dræber værtscellen. Mens forskere i årevis har vidst, at Chlamydia beskytter sig selv på denne måde, de manglede mekanikken indtil nu.
Forskere fra Duke University og MRC Laboratory of Molecular Biology i Cambridge, Storbritannien, har vist, at et Chlamydia -protein, kendt som ChlaDUB1, er i stand til at manipulere menneskelige celler på to forskellige måder, hvoraf mindst en synes at være afgørende for at trives inde i sin vært.
Resultaterne, der dukkede op i denne uge i Naturmikrobiologi kunne bane vejen for behandling af Chlamydia med færre antibiotika.
Strukturbiologer ledet af David Komander fra MRC Laboratory of Molecular Biology og Chlamydia -eksperter ved Duke University samarbejdede om undersøgelsen. I første omgang, Komander og postdoktor Jonathan Pruneda, nu adjunkt ved Oregon Health &Science University, kontaktede hertugprofessor Raphael Valdivia, Vicedekan for grundvidenskab, for at diskutere ChlaDUB1 -proteinet, som Valdivias team havde arbejdet på før.
ChlaDUB1 er en af en klasse af proteiner, der genereres af Chlamydia for at forstyrre værtscellens funktion. Komander, Pruneda, og kolleger fandt ud af, at proteinet er et enzym, en deubiquitinase, der fjerner ubiquitin, et lille protein, som menneskelige celler fester til andre proteiner for at aktivere dem eller for at indikere, at disse proteiner skal rives op. Menneskelige celler bruger ubiquitin til at sende signaler, hvoraf mange er vigtige for inflammatoriske reaktioner på patogener som Chlamydia.
Komanders gruppe bestemte ved yderligere undersøgelse af ChlaDUB1 -enzymets form, at den også kan ændre proteiner med acetylering for at forstyrre alarmerne, som menneskelige celler udløser for at bekæmpe infektion.
"I stedet for at lave to proteiner, en, der har deubiquitinase -aktivitet og en separat, der har acetyleringsaktivitet, de har kombineret det til det samme protein, "sagde medforfatter Robert Bastidas, en forskningsassistent professor, der er en del af Valdivias gruppe på Duke.
Chlamydia er i modsætning til andre bakterier ved, at den ikke kan overleve alene uden for en menneskelig celle, Forklarede Bastidas. Han sagde, at det er sandsynligt, at fejlen har kastet store dele af dets genom for bedre at overleve inde i værtsceller. Han antager, at bakterien sparer plads med dette sammenstødte protein, det eneste Chlamydia -protein, der har vist sig at have disse to funktioner.
Selvom det var klart, at ChlaDUB1 var i stand til begge funktioner, Bastidas og hans kolleger hos Duke ville vide, hvad enzymet lavede inde i sin vært under Chlamydia -infektion. Forskerne inficerede menneskelige celler med vildtype Chlamydia, såvel som med mutante stammer, der indeholder defekte kopier af ChlaDUB1.
Når først Chlamydia har bygget sin fæstning i værtscellen, den bryder værtscellens Golgi -apparat op og manøvrerer stykkerne omkring sig selv. Golgi -apparatet er et mobilrum, der typisk forbliver tæt på cellens kerne og modificerer proteiner ved at tilføje sukkerarter, der fungerer som bagagemærker, der angiver, om proteinerne skal gå til plasmamembranen eller til et andet cellulært rum. Det er ikke klart, hvorfor bakterien omgiver sig med stykker af Golgi, måske for at bruge sukkerarter og fedtstoffer til sin egen vækst, men det er den eneste bakterie, der er kendt for at gøre det.
I forskernes infektionsforsøg, vildtypen Chlamydia huggede Golgi som sædvanligt. Men når den er inficeret med en insekt, der bærer et mutant enzym, menneskecellernes Golgi forblev intakt, hvilket tyder på, at ChlaDUB1's aktivitet er nødvendig for dette aspekt af Chlamydia -infektion.
Bastidas antager også, at ChlaDUB1s evne til at fjerne ubiquitin fra værtsproteiner beskytter Chlamydia mod værtens inflammatoriske respons.
Næste, forskerne ønsker at finde et lægemiddel, der specifikt vil forstyrre funktionen af ChlaDUB1, dermed bremser bakteriernes evne til at bekæmpe angreb fra værtsimmunsystemet. "Hvis vi udvikler disse hæmmere, og de er specifikke nok, så behøver vi ikke bruge antibiotika "eller i det mindste bruge færre af dem, sagde Bastidas.
I en verden, hvor antibiotikabrug kan føre til antibiotikaresistens eller til forstyrrelse af det sarte mikrobiom i skeden og urinvejene, hvor Chlamydia foretrækker at bo, Bastidas siger, at en mere skræddersyet terapi kan vise sig at være et bedre redskab til at bekæmpe infektion.
Åbning af en smal spiserør
Stærkt mikrobiom i det tidlige liv forbundet med færre luftvejsinfektioner
PENTAX Medical hæver $ 125,
Kunne mikroalger afledte antivirale forbindelser bekæmpe SARS-CoV-2 og andre vira?
Udskiftning af rødt kød med plantebaserede kødalternativer reducerer kardiovaskulær risiko
COVID-19:Sådan ser sygdommen ud
Kaffe hjælper med at udvikle sunde tarmmikrober og hjælper afføring
Der har været anekdotiske tegn på, at kaffedrikkere sværger til deres morgenkop for normale morgentarm. En ny undersøgelse fra forskere i Texas har vist, at kaffe faktisk hjælper med tarmbevægelser og
Alkohol skader mikrobiomet i munden
En ny undersøgelse har vist, at alkohol ændrer og skader det naturlige bakteriemiljø i munden. Undersøgelsen med titlen, Drikke alkohol er forbundet med variation i det humane orale mikrobiom i en sto
Mikrober kunne forudsige fatale følger hos ventilerede COVID-19-patienter
Tilstedeværelsen af Mycoplasma salivarium i de nedre luftveje hos ventilerede patienter med COVID-19-infektion er forbundet med øgede odds for at dø. Resultatet var en del af en molekylær undersøgel