英国莱斯特大学的科学家们首次绘制了一种被称为肺炎球菌的毒素的详细图像，这种毒素可以置人于死地，可引起诸多致命性感染，如细菌性肺炎，脑膜炎和败血症。
历时三年，四个跨校的研究团队，终于成功地展示了其令人兴奋的研究进展，这预示着阻断肺炎链球菌溶血素毛孔的产生以治疗肺炎球菌病的可能性。最近，这所大学成立了一家名为Axendos治疗学的公司以实现这一目标。
利用一种英国国家同步加速器科学设备产生的钻石光源下的X射线晶体学技术，莱斯特队可以看到毒素的单个原子。该结构不仅揭示了毒素是什么样的，而且也显示出它是如何在细胞的表面组装并形成致命空隙的。
由威康信托基金和医学研究理事会资助，莱斯特大学在《ScientificReports》发表了一篇研究报告，这篇研究报告来源于感染、免疫、炎症分子和细胞生物学等部的罗素瓦利斯教授与感染、免疫和炎症系主任彼得·安德鲁教授领导的团队。
瓦利斯教授说：“我们的研究是关于一种由肺炎球菌（又称肺炎链球菌）所产生的毒素，这种毒素叫肺炎球菌溶血素，肺炎球菌感染是细菌性肺炎的主要原因，它还会引起其他一系列致命性的疾病，如脑膜炎和败血症等。肺炎球菌可以引起人体疾病，但肺炎球菌溶血素则会发挥其推波助澜之用。世界卫生组织（WHO）预计，全球每年将有超过万人死于肺炎球菌感染，其中5岁以下儿童多达80多万。
“我们的这项研究的目的是弄清河粗肺炎球菌是如何杀死我们的细胞并进一步引起组织损伤和促进疾病的。特别的是，我们要找出众多毒素的变型是如何在细胞的表面组装的。”
“我们利用X射线晶体学技术成功地测定了肺炎球菌溶血素的结构，借此，我们可以看见毒素的各个原子。其结构不仅可以揭示了毒素的样子，而且也显示出它是如何在细胞的表面组装并形成致命空隙的。”
“我们的成果是首次详细地描述了肺炎球菌溶血素的结构。其详细程度（对我们）是非常重要并大有裨益的，因为它将帮助我们了解毒素发挥作用的原理。比如在空隙形成的过程中，我们可以看到毒素在细胞的何处聚集了。当我们破坏毒素与细胞之间的这些联系时，我们就能将毒素灭活，以至于细胞将得到很好的保护。”
“我们的工作揭示了肺炎球菌溶血素活动的作用方式，这也在其他致病菌所产生的相关毒素（如李斯特氏菌属致病菌所产生的毒素）的行为模式中出现过。”
安德鲁教授说：“肺炎链球菌溶血素的结构的确定是一项激动人心的成就，在全球范围内，科学家们苦心追逐已有二十年有余。它也提供了增强我们找寻治疗肺炎球菌疾病的新药物的能力的真正前景。出于对抗生素耐药性的担忧，在过去的几十年中，研究人员一直在努力寻找新的抗菌药物，但收效甚微。一种新的方法是确定治疗的新目标。我们长年的研表明，肺炎球菌溶血素是新疗法的绝佳目标。莱斯特大学成立了衍生公司来靶向定位毒素的新药物，现在，这种毒素的结构的确定是我们实现这一目标的旅程上的一个重要的进步。”
瓦利斯教授说：“因为肺炎球菌溶血素引起的肺炎球菌疾病以及肺炎球菌感染的破坏性后果的严重性，这项工作显得尤为振奋人心。我们的工作为深入了解这种毒素如何杀死细胞提供了全新的视角。其中，大部分的实验工作是由刚刚拿到博士学位的杰米·马歇尔和完成其项目最后一年工作的巴彦法·拉杰两名博士研究生完成。总的来说，这是四个研究团队的一次真正的精诚协作的实例，参与组织范围广泛，包括跨越医学院、生物科学学院、涉及传染病部、免疫部和感染部的心理学团队以及分子和细胞生物学部的彼得·穆迪教授和El-Mezgueldi博士的团队。”
更多信息：JamieE.Marshalletal.TheCrystalStructureofPneumolysinat2.0?ResolutionRevealstheMolecularPackingofthePre-poreComplex,ScientificReports().DOI:10./srep
高分子科学前沿编辑部
翻译：Paul
编辑：Xiang
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