英國(guó)《自然》雜志29日在線公開(kāi)的一篇傳染病學(xué)研究報(bào)告，發(fā)布了細(xì)菌毒素BinAB的結(jié)構(gòu)。BinAB是一種對(duì)控蚊非常重要的天然殺蟲劑，其結(jié)構(gòu)闡明了這一毒素此前未明的生物學(xué)功能。該研究還表明，這一方法也可用于對(duì)其他受晶體小尺寸限制的殺蟲蛋白進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析。
蚊子可傳播瘧疾、登革熱及近期流行的寨卡病毒，是嚴(yán)重危害人類健康的昆蟲之一。蚊子的幼蟲孑孓由蚊卵在水中孵化而成，屬蚊子由卵成長(zhǎng)至蛹的中間階段。人類迄今已使用了非常多的控蚊方案，包括自然產(chǎn)生的蛋白質(zhì)晶體形式的滅孑孓劑，如細(xì)菌毒素BinAB等。
上圖 BinA和BinB折疊與碳水化合物結(jié)合模塊。
BinAB是由球形賴氨酸芽孢桿菌產(chǎn)生的，對(duì)孑孓有毒，但對(duì)人類和其它動(dòng)物無(wú)害，已被一些國(guó)家用于控制蚊子數(shù)量。但由于BinAB的晶體非常小，解析其結(jié)構(gòu)十分困難，截至目前，人們對(duì)BinAB毒素及其作用機(jī)制的理解仍十分有限。
法國(guó)結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究所科學(xué)家雅克-菲利普·卡勒帝亞及其同事，此次使用了一種名叫串行飛秒激光晶體學(xué)的技術(shù)。該技術(shù)利用了一種強(qiáng)大的激光源——X射線自由電子激光 （XFEL），以前所未有的清晰度解析了細(xì)菌毒素BinAB結(jié)構(gòu)，最終發(fā)現(xiàn)了可能與其滅孑孓功能有關(guān)的酸堿度敏感開(kāi)關(guān)和碳水化合物結(jié)合模塊，以及維持細(xì)菌毒素BinAB效力的分子間相互作用。
這一研究成果將有助于增強(qiáng)BinAB滅孑孓劑的效力，擴(kuò)大其使用范圍。更重要的是，研究同時(shí)表明，新方法也能解析其他受晶體小尺寸限制的抗瘧疾和殺蟲蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。
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