金黄色葡萄球菌使用淀粉样原纤维攻击细胞

高致病性金黄色葡萄球菌是医院获得性感染的五个最常见原因之一。仅在美国，医院中约有500,000名患者感染葡萄球菌。它是造成MRSA的细菌，因此没有疫苗。由于生物学学院助理教授梅塔尔·兰道(Meytal Landau)领导的以色列理工学院科学家的开创性发现，所有这些都可能改变。研究人员首次发现了独特的淀粉样原纤维，致病性和高度耐药性的金黄色葡萄球菌细菌可以通过它们攻击人体细胞和免疫系统。这项研究可能会以一种新颖的作用机制推动抗生素的发现，这种作用机制将攻击关键的细菌毒素。

研究人员发现了辅助传染细菌的“弹药”：一种新形式的淀粉样原纤维，其三维结构是在原子分辨率下确定的，揭示了这种有毒原纤维的第一种结构。淀粉状蛋白以与神经退行性疾病(例如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病)有关而闻名，它形成了蛋白质纤维网络(有点类似于蜘蛛网)，其结构有序且极其稳定。这种稳定性使蛋白质能够承受普通蛋白质无法生存的极端条件。

其中最著名的例子是1986年在英格兰爆发的“疯牛病”。根据Landau教授的说法，“这种疾病使科学界感到惊讶，因为其起因不是病毒，也不是细菌，而是一种叫做Prion的蛋白质，具有淀粉样结构。然后，人们清楚地知道一种蛋白质可以传播，并且由于其稳定性，它可以感染食用被污染牛肉的人类，这意味着该蛋白质在肉类加工，烹饪和消化的过程中并未分解。”

像到目前为止发现的所有淀粉样蛋白一样，“疯牛”病毒也属于具有所谓的cross-ß结构的组。在本研究中，发现了一种全新结构的淀粉样蛋白，称为交叉α。

兰道教授说：“在某个时候，我们知道我们发现了一些独特的东西，但是只有在格勒诺布尔和芝加哥几次循环粒子加速器(Synchrotrons)旅行之后，我们才成功地证实了它是一种新型的淀粉样蛋白。”“在发表我们的发现之前，还需要做更多的工作，但是从一开始，我们就很清楚，我们所经历的是范式转变。”

她估计，新发现将导致具有新作用机制的抗生素的开发。这类药物将抑制淀粉样蛋白的形成，从而中和该病原细菌库中重要的“武器”之一。她认为，由于这种抗生素的目的不是杀死细菌，而只是减少其对人类的毒性，因此不会导致细菌对它的耐药性迅速发展。

她说：“由于进化压力，细菌对细菌产生了抗药性-自然选择会导致细菌无法杀灭的细菌的生长，”她说。“如果我们减轻细菌的压力并且不杀死它，而是阻止其致病性，那么耐药性可能不会急于发展。”

展望未来时，兰道教授澄清说：“在学术界，由于成本过高，很难进行完整的药物研发过程。但是，我们可以为药物开发人员提供科学知识，以加快并降低该过程的成本。在这一方面，目前的发现是踏脚石。现在，我们面临的挑战是找到能阻止交叉α原纤维从而“消灭”细菌的物质。”

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