生物谷报道:HHMI 的 Axel T. Brunger 等人,测定出肉毒杆菌毒素 (botulism)与其目标蛋白质的详细结构。此研究显示导致肉毒杆菌中毒和破伤风的毒素,如何辨识和攻击位于神经肌肉连结处的特定神经细胞蛋白质,而导致瘫痪。
细菌制造的毒素含有蛋白脢,能分解如 SNAREs等特定神经细胞蛋白质。SNAREs为神经讯息传递的重要组成,能诱发邻近神经或活化肌肉细胞;一旦缺乏SNAREs,神经即丧失其功能。
Brunger 等人利用x光衍射技术,分析肉毒杆菌毒素与其结合蛋白质的结构,以研究与辨识有关的位置构造。结构分析显示,神经毒素能缠绕于SNARE 蛋白质;此方式使毒素能精确辨识 SNARE蛋白质。此外,结合过程也导致酵素构型产生明显改变,可能因此活化分解蛋白质的能力。
研究人员分析毒素间的氨基酸序列差异,发现与 SNARE 作用的区域变异大,可能依此对特定 SNAREs具专一性,并使其能针对不同部位以分解蛋白质。
Brunger认为,此辨识机制将有助于研发药物以更快抑制毒素的作用,且不干扰细胞内其它相似蛋白脢的功能。
研究人员未来计划研究破伤风和其它种类的肉毒杆菌毒素。Brunger说,其间的差异有助于了解毒素如何辨识目标蛋白质,并应用于疾病酶工程以攻击特定蛋白质。