
所示的單元格是葡萄球菌細菌 - 左派未觸及,而右側則被蛋白酶體衍生的肽摧毀。
圖片來源:魏茲曼科學學院
像免疫系統一樣進行了充分的研究,它仍然經常設法給我們帶來一兩個驚喜。最新發現?一種全新的機制,一直隱藏在細胞的垃圾處理和回收系統中。
該系統的關鍵要素之一是蛋白酶體,該結構將有缺陷或不再需要的蛋白質碎裂成被稱為較小的碎片。這些片段可能被回收為新蛋白質,或者,正如先前的研究發現,這些片段是對免疫系統的信號,表明細胞受到威脅。
但事實證明,這並不是蛋白酶體在免疫系統中扮演的唯一角色。魏茲曼科學研究所的研究人員現在認為,它將蛋白質切成可能殺死細菌的肽。
為了探索這種可能性,團隊通過大量先前收集的蛋白酶體衍生肽的數據拖網。這樣,他們發現其中一些具有與已知的類似的氨基酸(構成蛋白質的構建塊)。
研究作者Yifat Merbl在A陳述。 “鑑於我們的發現,我們進行了一系列廣泛的實驗,表明蛋白酶體是該防禦系統的關鍵。”
例如,他們需要證明它確實是負責產生這些肽的蛋白酶體。為此,他們使用了兩組人類細胞。一個抑制蛋白酶。在其他情況下,蛋白酶體是正常的活性。當他們用細菌感染這些細胞時,患有抑制蛋白酶體的人無法與感染進行鬥爭。
在另一個實驗中,小組將蛋白酶體衍生的肽之一放在細菌感染建模的小鼠測試中和敗血症。這些小鼠的一組接受了肽,而對照組接受了抗生素或鹽水溶液。
該測試表明,不僅肽有效控制小鼠細菌感染,而且還與現有抗生素相當的水平進行。
該團隊的調查還表明,雖然蛋白酶體通常會產生抗菌肽,但在有細菌感染時會增加這種活動。該團隊甚至固定了控制這種“渦輪模式”的蛋白酶體的確切部分。
Merbl說:“我們看到感染會導致蛋白酶體改變其蛋白質切割模式,'偏愛'具有抗菌特性的肽的產生。” “那是當我們意識到自己發現了一種以前未知的免疫機制時,”項目負責人卡林·戈德堡(Karin Goldberg)補充說。
希望他們的發現可能破裂了一個全新的可能性世界;使用模擬,他們已經在人類的蛋白質譜中發現了超過27萬(以前未知)蛋白酶體衍生的肽。
Merbl總結說:“該肽數據庫為開發針對感染和其他醫療狀況的個性化治療的新領域開放。”
該研究發表在雜誌上自然。