发现新的聚糖在百日咳细菌的鼻定植中发挥关键作用

  • 来源:美国生物化学和分子生物学会
  • 2024-03-27 08:14:20

研究人员发现了一种新的复合碳水化合物生物分子或聚糖,它在百日咳博德特氏菌的鼻定植中发挥着关键作用这一发现可能使创造一种干扰聚糖的新药物或疫苗成为可能,从而大大减少甚至阻止持续的博德特氏菌传播。

百日咳博德特氏菌是呼吸道感染百日咳的病原体,百日咳被广泛称为百日咳。今天的百日咳疫苗可以防止人们患上重病,但它们并不能消除细菌,因为它擅长在鼻子内定殖、生长和持续存在。这意味着,尽管美国超过 99% 的人接种了疫苗,但百日咳仍在继续传播,导致弱势群体,特别是婴儿和老年人中出现感染。

苏杨在雅典乔治亚大学领导了这项研究。

我们新发现的聚糖对于细菌保持其有效定植鼻子并传播到新宿主的能力至关重要。通过了解参与其形成的基因和酶的生化和分子功能,我们现在可以干预这种聚糖的产生。”

杨苏,佐治亚大学生物化学与分子生物学系博士研究生

Su 将于 3 月 23 日至 26 日在圣安东尼奥举行的美国生物化学和分子生物学学会年会 Discover BMB 上展示该研究成果。他由来自佐治亚大学的 Maor Bar-Peled 和 Eric T. Harvill 共同担任顾问,并与英国巴斯大学的 Andrew Preston 和佐治亚大学的 Thomas M. Krunkosky 合作。

“我的多学科方法整合了酶学、聚糖结构分析、遗传学、气道细胞模型和小鼠感染模型,”苏说。“据我所知,这是关于一种聚糖的第一份报告,这种聚糖对其宿主鼻子中的早期定植具有重要意义。”

聚糖是由碳水化合物链组成的生物分子,例如多糖。它们在各种生物过程中至关重要,包括细胞间识别、信号传导和免疫反应调节。

在之前的一项研究中,研究人员发现博德特氏菌 在宿主之间传播需要一种被称为传输胞外多糖(tEPS)的聚糖 。然后他们发现 tEPS 聚糖的产生与另一组基因有关。研究人员怀疑这组新基因可能产生另一种聚糖,但对其功能或结构一无所知。

在这项新工作中,研究人员消除了细菌中表达这种未知聚糖的基因, 看看是否能够揭示其功能。由此产生的博德特氏 菌突变体在接种后 6 小时内在小鼠鼻子中定殖的能力降低了 70%。该突变体还表现出从原始宿主传播到新宿主的能力显着降低。

研究人员发现,这种新的聚糖(他们将其命名为博德特氏菌定植寡糖或 b-Cool)存在于多种博德特氏 菌属物种中,包括那些感染狗和其他动物的博德特氏菌属,以及从患者体内分离出的 百日咳博德特氏菌菌株。这表明以 b-Cool 为目标可能会导致开发出对动物和人类感染均有效的疫苗和药物。

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