拉籌伯大學(xué)研究人員的一項(xiàng)新研究揭示了鱷魚(yú)如何在骯臟的水中使用獨(dú)特的pH傳感機(jī)制抵抗致命的真菌感染。

該研究發(fā)表在Nature Communications上，可用于為人類(lèi)真菌感染創(chuàng)建靶向治療，由于抗生素耐藥性增加，真菌感染變得越來(lái)越頻繁。

拉籌伯大學(xué)的主要作者斯科特·威廉姆斯(Scott Williams)專(zhuān)注于鱷魚(yú)的防御素 - 檢測(cè)并宣布免疫系統(tǒng)感染的小蛋白質(zhì)。

“我們解決了鱷魚(yú)防御素的結(jié)構(gòu)，它們看起來(lái)與人類(lèi)相同的蛋白質(zhì)驚人，這意味著我們可以將它們用作治療人類(lèi)真菌感染的模板，”斯科特威廉姆斯說(shuō)。

“鱷魚(yú)有很好的抗真菌防御能力，希望我們能夠根據(jù)自己的需求調(diào)整它們的防御能力。

斯科特·威廉姆斯說(shuō)，這是第一次在任何植物或動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)這種功能。

“我們還沒(méi)有在任何其他動(dòng)物或植物中看到pH傳感機(jī)制。防御素能夠根據(jù)pH環(huán)境改變其活性，因此我們可以根據(jù)感染的存在設(shè)計(jì)其他防御素關(guān)閉或打開(kāi)，“斯科特威廉姆斯說(shuō)。

“一些治療方法意外作用于健康細(xì)胞，而這種機(jī)制可以幫助減少這些脫靶影響并專(zhuān)注于有害的東西。

資深作者M(jìn)ark Hulett教授說(shuō)，這項(xiàng)研究也是第一個(gè)以高分辨率記錄防御素膜攻擊結(jié)構(gòu)的研究。

“利用澳大利亞同步加速器的力量，與合著者M(jìn)arc Kvansakul教授一起，我們能夠生成結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來(lái)定義防御素如何攻擊和殺死真菌病原體，”Hulett教授說(shuō)。

“因此，我們的研究結(jié)果為了解其他防御素(包括人類(lèi))的抗菌活性提供了一個(gè)模型。

在這項(xiàng)研究中，Hulett教授在John Lever和John McGrath的幫助下從昆士蘭州Yeppoon的Koorana鱷魚(yú)農(nóng)場(chǎng)收獲了鱷魚(yú)組織，這是澳大利亞第一個(gè)商業(yè)鱷魚(yú)農(nóng)場(chǎng)。

可能針對(duì)感染的未來(lái)療法

這項(xiàng)研究的結(jié)果可能使研究人員在未來(lái)能夠在生物技術(shù)和治療應(yīng)用中設(shè)計(jì)具有pH依賴性活性的防御素，例如治療人類(lèi)的嚴(yán)重感染。

咸水鱷魚(yú)防御素CpoBD13具有一種有趣的抗菌活性，這取決于環(huán)境的pH值，這是身體識(shí)別哪個(gè)區(qū)域或細(xì)胞被感染的關(guān)鍵。

根據(jù)細(xì)胞外壁的pH值，CpoBD13將識(shí)別并攻擊真菌感染。

什么是防御素?

防御素是植物和動(dòng)物中的蛋白質(zhì)，構(gòu)成我們先天免疫系統(tǒng)的重要組成部分，以防止細(xì)菌、真菌和病毒等微生物病原體的感染。

它們于1980年代首次被發(fā)現(xiàn)，最近作為治療傳染病和癌癥的潛在療法引起了人們的關(guān)注。

盡管大多數(shù)研究工作都集中在人類(lèi)和植物防御素上，但對(duì)其他物種的防御素知之甚少，這些防御素可能具有獨(dú)特而有用的功能。

拉籌伯大學(xué)的Hulett實(shí)驗(yàn)室正在領(lǐng)導(dǎo)研究，以了解植物和動(dòng)物防御素作為治療人類(lèi)疾病的新型療法的應(yīng)用的功能。