科学家揭示1000多种与感染相关的蛋白质结构 或有助于疾病诊断和药物研发

两个科学机构一起按计划提前完成了一个重要的里程碑性的事情：用X线晶体照相和核磁共振技术在原子水平探测，他们已经确定了来自40多种致命性微生物的1000种蛋白的结构，其中包括麻风病、结核、霍乱、炭疽、瘟疫、沙门氏菌病，变形虫痢疾和流感。这些知识或许对提高疾病诊断水平和发现新药有帮助。

上周发布的一个联合声明说感染性疾病结构基因组学中心和西雅图感染性疾病结构基因组中心从2007年开始就朝着这个方向在努力。这个团队目前总共有200个科学家。

他们的工作由国家过敏和感染性疾病协会的五年合约提供资助，该协会隶属于美国国家卫生局。Wayne Anderson博士，芝加哥西北大学芬格堡医学院的分子药理学和生物化学教授，领导者CSGID，这是一个包括来自美国、英国和加拿大研究中心的国际联合组织。他告诉媒体说：“确定蛋白结构可以帮助研究者发现新药潜在的靶标，必须的酶，还有可能的疫苗候选项。”

领导SSGCID的是来自西雅图生化研究中心的Peter J Myler 博士，他也是西雅图华盛顿大学医学教育和生物医学信息学的全球卫生研究的教授。

他说：“这项工作的重要性由80多篇发表的两个中心的科学文章彰显出来，这些文章同样也展示了两家中心发展的新的方法论。”

他们根据蛋白的生物医学相关性选择了这些蛋白，加上他们的潜能来帮助提高治疗和诊断。他们的三分之一是直接研究感染性疾病的研究者的工作对象。整个过程从通过生物信息学选择目标蛋白开始，然后把他们的基因克隆到细菌中去合成、纯化和结晶这种蛋白。之后蛋白被送到美国和加拿大的9个不同的中心进行X线衍射。

Anderson说他们正在为新药发现奠定根基。这项工作由于越来越多的致病菌对当下药物抵抗力的增加而显得尤其重要。比如说超级细菌MRSA（耐甲氧西林葡萄球菌）现在对盘尼西林和头孢菌素类抗生素已经耐药。

引起结核的细菌（结核分枝杆菌）也有耐多药菌株（耐多药结核病）。这是一个恶化的全球健康问题，近期在印度产生了更加广泛耐药菌株的病例使其变得更加严重。

世界卫生组织和其他全球机构已经呼吁科学团体一起努力发现新的和更好的治疗结核和特殊耐药菌株的药物。

一个方法就是改变目前的药物使细菌不能识别：这或许会使药物再次威猛。为了完成这点科学家需要药物靶向蛋白的三维结构。观察原子在空间是如何排列的和他们之间是如何相互作用的对于研究者努力发现细菌如何产生耐药性是非常有价值的。

团队已经解决了22种M.结核杆菌蛋白的结构，和来自其他分支杆菌种的126种蛋白的结构。这些其他种类的病菌引起艾滋病人获得像麻风、布路里溃疡和肺感染等疾病。

这两个小组在07年获得NIH的首批资助时觉得他们在5年内可以确定750中蛋白结构，但是对于数据的极度需要使得他们完成了这个目标而且达到了1000种。

他们成功的一个原因就是科技更快的速度和效率，就像Anderson说：“过去确定一个结构需要四年时间，现在我们大概每周可以做三个。”

一旦一个蛋白的结构解决了，科学家把数据放入NIH支持的蛋白数据库，其他科学家可以免费获得。这些结构在CSGID和SSGCID网站也能获得。科学家也可以在这些网站填空来建议新的蛋白靶点。

另外，两个中心也通过NIH资助的生物防御及新兴传染病研究资源存储库免费发布蛋白表达的复制品。