科学家发现先天免疫如何包裹细菌

蛋白质 GBP1 是人体抵御病原体的天然防御机制中的一个重要组成部分。这种物质通过将细菌和寄生虫包裹在蛋白质外壳中来对抗它们，但这种物质如何做到这一点至今仍不得而知。

代尔夫特理工大学的研究人员现在已经揭示了这种蛋白质的运作方式。这项新知识发表在《自然结构与分子生物学》上，可能有助于开发针对免疫系统较弱的人的药物和疗法。

生物物理学家 Arjen Jakobi 解释说，所谓的鸟苷酸结合蛋白 (GBP) 在我们的先天免疫系统中发挥着至关重要的作用，“GBP 是抵御由细菌和寄生虫引起的各种传染病的第一道防线。这些疾病的例子包括痢疾、沙门氏菌引起的伤寒和肺结核。这种蛋白质还在性传播感染衣原体以及弓形虫病中发挥着重要作用，这种病对怀孕期间和未出生的孩子特别危险。”

在他们的出版物中，Jakobi 和他的同事首次描述了先天免疫系统如何利用 GBP1 蛋白对抗细菌。

“这种蛋白质通过在细菌周围形成一种外壳来包围细菌，”Jakobi 研究小组的博士候选人、本文的主要作者 Tanja Kuhm 解释说。“通过拉紧这层外壳，它会破坏细菌的膜(即包围入侵者的保护层)，之后免疫细胞就可以清除感染。”

为了破解 GBP 的防御策略，研究人员使用低温电子显微镜检查了 GBP1 蛋白如何与细菌膜结合。这使他们能够以分子尺度的精细程度观察这一过程。

Jakobi 表示：“我们能够获得蛋白质外壳形成过程的详细三维图像。结合 AMOLF 研究所 Sander Tans 研究小组进行的生物物理实验，我们能够精确操纵该系统，成功破译了抗菌功能的机制。”

雅各比表示，这项研究有助于我们更好地了解人体如何抵抗细菌感染。“如果我们能够很好地掌握这一点，并且能够通过药物特异性地激活或抑制相关蛋白质，那么这可能为加快摆脱某些感染提供机会。”