蛋白质如何中和细菌

由MaxDelbrück中心的研究人员领导的团队发现了GBP1的主要激活机制，GBP1是一种在对抗某些细菌中发挥关键作用的蛋白质。他们的研究展示了蛋白质如何采用特殊的构象，使其能够封装入侵者，从而中和它们。

研究人员写道：“与动力相关的人类鸟苷酸结合蛋白1(GBP1)介导宿主对微生物病原体的防御。”“在GTP结合和水解后，自动抑制的GBP1单体会二聚化并组装成可溶性膜结合寡聚体，这对于先天免疫反应至关重要。如何从二聚体构建高阶GBP1寡聚体，以及组装如何与核苷酸依赖性构象变化相协调，仍然是个谜。在这里，我们展示了基于冷冻电子显微镜的可溶性和膜结合GBP1寡聚物的结构数据，这些数据表明GBP1以伸展的二聚体构象组装。”

GBP1由身体细胞响应感染而产生。它与细胞内的核苷酸和化学能量载体GTP特异性结合，有助于防御细菌病原体。科学家们已经了解了这种防御策略，但其运作的细节尚未完全了解。

研究小组使用高分辨率冷冻电子显微镜来研究该机制的每一步，这使他们能够可视化蛋白质的三维结构。“英镑1最初作为一个单一的构建块存在。当它被激活时，它会像瑞士军刀一样折叠起来，”该论文的第一作者、OliverDaumke实验室的博士生MariusWeismehl解释道。

“然后，数千个未折叠的蛋白质组装成圆盘，这些圆盘又堆叠成管状结构，”魏斯梅尔继续说道。“这些管子最终附着在细菌膜上，在那里它们重新形成并像外套一样包裹住细菌膜。”通过这种方式，GBP1蛋白可以中和入侵者。该研究的主要目的是揭示这些大型蛋白质结构如何构建的细节。“我们的显微镜数据令人印象深刻地展示了GBP1蛋白如何像别针一样粘附在膜表面，并通过它们的头部连接在一起，”马克斯德尔布吕克中心教授兼小组负责人MishaKudryashev说。

“我们已经确定了在第一步激活中发挥关键作用的分子水平，”魏斯梅尔补充道。

他们的结果首次揭示了GBP1的激活机制，该机制导致病原体被抗菌蛋白外壳包裹。

研究小组希望人类免疫系统的基础知识能够帮助研究人员更好地了解细菌传染病。