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能识别细菌毒力因子的蛋白

日期:2014-08-29 00:00:00

所有的动物,包括人在内,每天都要接触到空气、水和食品中各种各样的化学物质。其中一些携带了关于宿主环境的有价值信息,如是否存在食物,捕猎者,异性成员,或者家庭成员。但是还有一些则是有害物质,需要被清除。

识别这些信息并对此作出应答的作用机制中,有一种是依赖于芳烃受体蛋白(aryl hydrocarbon receptor,AhR),这种蛋白能检测到环境中遇到的有毒化合物,并进行消除。近期一项研究发现细菌化合物:吩嗪类物质(phenazines)也能作为AhR配体,如果AhR识别出了这种毒力因子,那么也能直接帮助免疫系统消除入侵的微生物病原体。

芳香烃受体(AhR)是一种配体激活转录因子,可介导多环芳烃类化合物的毒性反应(包括致癌性),还参与一些重要的生物学过程,如信号转导、细胞分化、细胞凋亡等。

此前的研究曾表明,缺失这种受体的小鼠会出现器官淋巴细胞侵润,脾脏和淋趋承中的淋巴细胞减少的现象,而最新这项研究则发现缺失芳香烃受体的小鼠随着肺部病原体的感染,会发展更为严重的症状,在其肺部有更多细菌,死亡的可能性更大。

一些细菌,如假单胞菌的吩嗪能引起患者呼吸道感染,而这正是芳香烃受体的一种配体,芳香烃受体的特别之处在于,它直接结合细菌色素,然后触发细胞核中几个负责分解毒力因子的基因。为此,它从外部移到细胞核的内部,在那里与DNA结合。

研究人员指出,芳香烃受体将受体和转录因子的作用合二为一,因此可以对感染做出迅速的反应。相反,免疫系统的其他受体必须依赖传递关于病原体进入细胞核的信息的辅助蛋白。

AhR的配体多种多样,比如危险的化学物质,色氨酸代谢产物,水果和十字花科蔬菜中的配体,以及吩嗪等,这表明赵惠宗受体具有一种复杂而多样的接收受体功能,这种功能还有待研究。

此外,研究人员还曾利用芳烃受体途径进行其它方面的研究,比如波士顿大学医学院的研究人员就利用能够调节芳香烃受体AhR通路的化合物,将iPS细胞成功分化成为红细胞和血小板,并深入分析了血细胞的形成。

环境毒素能够通过与AhR通路,促进癌细胞的发展。而研究人员发现,添加调节AhR通路的化合物,能够在短时间内使红细胞和血小板的产量发生指数级增长。这说明AhR在血细胞的正常发育中具有重要作用。

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