鳄鱼如何抵抗致命的真菌感染?

拉筹伯大学的研究人员进行的一项新研究揭示了鳄鱼是如何利用独特的pH值感应机制抵抗致命的真菌感染的，尽管它们生活在肮脏的水中。

这项发表在《自然通讯》上的研究可用于为人类真菌感染创造靶向治疗方法，由于抗生素耐药性的增长，真菌感染变得越来越频繁。

该研究的主要作者、来自拉特伯大学的斯科特·威廉姆斯(Scott Williams)专注于鳄鱼的防御素——一种检测并宣布免疫系统感染的小蛋白质。

斯科特·威廉姆斯说:“我们破解了鳄鱼防御素的结构，它们看起来与人类体内的蛋白质惊人地相似，这意味着我们可以用它们作为模板来治疗人类的真菌感染。”

“鳄鱼有很强的抗真菌防御能力，希望我们能够使它们的防御能力适应我们自己的需求。”

斯科特·威廉姆斯表示，这是第一次在任何植物或动物身上发现这种功能。

“我们还没有在任何其他动物或植物身上看到酸碱度感知机制。这些防御素能够根据pH值环境改变它们的活性，所以我们可以根据感染的存在来设计其他防御素的关闭或打开，”斯科特·威廉姆斯说。

“一些治疗方法会意外作用于健康细胞，而这种机制可以帮助减少这些脱靶影响，专注于有害的东西。”

资深作者Mark Hulett教授说，这项研究也是第一个以高分辨率记录防御素膜攻击结构的研究。

Hulett教授说:“利用澳大利亚同步加速器的力量，我们与合著者Marc Kvansakul教授一起，能够生成结构数据，以确定防御素如何攻击和杀死真菌病原体。”

“因此，我们的发现为理解包括人体在内的其他防御素的抗微生物活性提供了一个模型。”

在这项研究中，Hulett教授在John Lever和John McGrath的帮助下从昆士兰Yeppoon的Koorana鳄鱼农场采集了鳄鱼组织，这是澳大利亚第一个商业鳄鱼农场。

未来的治疗方法可以针对感染

这项研究的发现可以让研究人员在未来在生物技术和治疗应用中设计具有ph依赖活性的防御素，比如治疗人类的严重感染。

咸水鳄鱼防御蛋白CpoBD13具有一种有趣的抗菌活性，依赖于环境pH值，这是身体识别哪个区域或细胞被感染的关键。

基于细胞外壁的pH值，CpoBD13会识别并攻击真菌感染。

什么是防御素?

防御素是植物和动物中的蛋白质，是我们先天免疫系统的重要组成部分，可以保护我们免受细菌、真菌和病毒等微生物病原体的感染。

它们在20世纪80年代首次被发现，最近作为治疗传染病和癌症的潜在疗法引起了人们的关注。

尽管大多数研究工作都集中在人类和植物防御素上，但对其他物种的防御素所知甚少，这些防御素可能具有独特和有用的功能。

参考:Williams SA, Lay FT, Bindra GK，等。鳄鱼防御素(CpoBD13)通过ph依赖的磷脂靶向和膜破坏抑制真菌活性。Nat Commun．2023; 14(1): 1170。doi:10.1038 / s41467 - 023 - 36280 - y

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