JGP：炭疽毒素如何形成致死性“传送带”？

近日，一项刊登在国际杂志The Journal of General Physiology上的研究报告中，来自麦吉尔大学等机构的研究人员通过研究构建了一种炭疽毒素三维图谱，这或能帮助解释炭疽毒素如何将致死性的组分运输到感染细胞的细胞质中，研究者指出，细菌蛋白或可扮演“传送带”的角色，从而使得毒性酶类能够持续地在细胞膜上流动。

在炭疽感染期间，炭疽芽孢杆菌能够分泌一种特殊毒素，该毒素由名为致死因子（LF）和水肿因子（EF）两种相关酶类和第三种名为保护性抗原（PA）三种蛋白组成，这三种蛋白能够彼此结合并且被吞噬到宿主细胞的核内体中，随后8个保护性抗原中有7个都会形成内吞体膜的核心，从而就会使致死因子和水肿因子转移到其能够损伤的细胞质中，并且最终杀灭宿主细胞，为了通过该核心结构，致死因子和水肿因子就必须在重新折叠形成细胞质活性构象之前在胞内体腔中展开。

文章中，研究人员利用冷冻电镜技术构建了在转移过程发生之前由保护性抗原和致死因子形成的核心复合体结构的三维图谱，该图谱揭示了围绕在窄孔结构周围的7个保护性抗原蛋白，其还在边缘结构上携带了三个致死因子，并且这些保护性抗原蛋白处于被易位的准备状态；当同保护性抗原亚单位结合后，每一个致死因子都会同自己的“顺时针邻居”相结合，研究者们认为，这些内在的致死因子相互作用能够帮助固定毒性酶类并且抑制其过早地展开。

此外，随着第一个致死因子进入到管孔结构中，其邻居就会失去平衡状态以便能够追随第一个分子的尾巴，而额外的致死因子蛋白则能够结合到孔状结构边缘空出的位点上，从而就会使得分子连续地涌入到细胞质中；的确，对这种核心复合体结构的电生理记录结果也能够支持上述结果，从而就能够帮助细菌连续地转运致死因子。最后研究者Rouiller说道，我们通过研究发现，炭疽杆菌的孔状结构能够高效地转移全长度的致死因子，而且其还能够有效地维持较长时间的满载状态，从而就在转移致死因子的同时扮演关键的“传送带”的角色。

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