單核細(xì)胞增生利斯特菌(Listeria monocytogenes)入侵身體時(shí)會(huì)霸占寄主細(xì)胞的肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架用于入侵其他細(xì)胞。一項(xiàng)新的研究給出了這種感染手段背后的分子機(jī)制,。這篇文章發(fā)表在3月25日的Journal of Biological Chemistry雜志上,。
利斯特菌能導(dǎo)致一系列不同的疾病,,其中最嚴(yán)重的是腦膜炎,。感染從細(xì)菌與細(xì)胞表面的一種受體結(jié)合開(kāi)始,,并且能使細(xì)胞將其攝入,。這種細(xì)菌能夠在細(xì)胞中擴(kuò)增,,然后利用一種叫做ActA的蛋白來(lái)刺激寄主細(xì)胞的肌動(dòng)蛋白在細(xì)菌的一端形成細(xì)絲,。
當(dāng)這些纖維絲伸長(zhǎng)時(shí),它們能將細(xì)菌推向細(xì)胞外膜,。然后,,細(xì)菌進(jìn)入到新的細(xì)胞并開(kāi)始新的侵染循環(huán)。在大多數(shù)細(xì)胞中,,有兩種細(xì)胞膜脂質(zhì)——PIP2和PIP3與新肌動(dòng)蛋白絲的形成有關(guān),。PIP3由一種叫做PI3激酶的酶利用PIP2合成。這些脂質(zhì)吸引并改變調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白裝配的蛋白的功能,。PIP2和PIP3還防止加帽蛋白(capping protein)與肌動(dòng)蛋白絲末端結(jié)合并使新的肌動(dòng)蛋白絲能夠裝配,。
由于利斯特菌能夠刺激肌動(dòng)蛋白的裝配并且PIP2和PIP3定位在新肌動(dòng)蛋白裝配的區(qū)域上,因此研究人員決定調(diào)查這些脂質(zhì)在利斯特菌感染中的功能,。研究發(fā)現(xiàn)這些脂質(zhì)位于遷移細(xì)菌的前面,,而且當(dāng)用能抑制PI3激酶的分子處理細(xì)菌會(huì)減緩細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)——這意味著利斯特菌依靠PI3激酶運(yùn)動(dòng)。
研究顯示利斯特菌能夠識(shí)別進(jìn)出信號(hào),,而大部分的這類(lèi)信號(hào)來(lái)自細(xì)胞外部的分子結(jié)合受體,。在利斯特菌中,這種胞內(nèi)病原體能夠利用來(lái)自細(xì)胞膜內(nèi)部的信號(hào),。而且,,細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌能夠?qū)⒓闹骷?xì)胞膜脂質(zhì)吸引到它的表面,并且這些膜脂質(zhì)便利細(xì)菌遷移進(jìn)細(xì)胞內(nèi),。
這項(xiàng)研究證明利斯特菌是一種能用于研究磷酸肌醇(phosphoinositides)調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白骨架機(jī)制的簡(jiǎn)化模型系統(tǒng),而且這種模型系統(tǒng)還有可能促進(jìn)人們對(duì)這些磷脂控制細(xì)胞肌動(dòng)蛋白骨架機(jī)制的了解,。這些發(fā)現(xiàn)還為研究細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)提供了重要線索,,并且還為PI3激酶抑制劑用于控制利斯特菌感染打開(kāi)了大門(mén)。