|科学家用原子力显微镜观测细菌外膜的结构


|科学家用原子力显微镜观测细菌外膜的结构

科学家用先进的显微镜拍摄到了细菌外膜至今为止最清晰的图像 , 能看到上面蛋白质如何聚集分布 , 以及一些没有蛋白质只有脂肪的小块区域 。
研究人员称 , 这暴露了细菌外膜上各个区域防护性的强弱 , 便于探究如何利用外膜的结构特征对付超级细菌 。
10月25日发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)的这项研究 , 利用原子力显微镜(AFM)拍摄了一张至今为止分辨率最高的大肠杆菌(E. Coli)照片 。 大肠杆菌是人体肠胃道内常见的一种细菌 , 有助于消化食物 , 是无害的 , 但是某些菌株会导致人体患上重症 。 近年来 , 科学家发现这些菌株的抗药性越发明显 。
细菌很小 , 一个句点这么小的地方 , 就可以容纳150~300个细菌 。 在多数显微镜下 , 细菌看起来就是成堆成堆聚集的棒状颗粒 。 这份研究拍摄的照片 , 能清晰地看到单个细菌外膜上的情况 。
研究者之一伦敦大学学院(University College London)的纳米技术专家胡根布姆(Bart Hoogenboom)说:“外膜是一层强大的屏障 , 是使得感染性细菌对抗生素具有抗药性的重要因素 。 ”于是他们的研究组决定用原子力显微镜好好看一下细菌外膜的结构 。
他们拍下了一张活的大肠杆菌照片 。 从上面看到 , 它的外膜具有马赛克似的分块结构 。 大部分区域被不可移动的蛋白质覆盖;但是其间零星有几个区域完全没有蛋白质 , 只有含糖的脂质分子 。
胡根布姆说:“这意味着细菌外膜这层屏障不是均匀地‘牢不可破’ , 可以利用药物击破薄弱区域 , 或者把薄弱区域进行拉伸直到把它撑破 , 从而攻入细菌内部 。 ”
这层外膜是革兰氏阴性菌特有的 , 像大肠杆菌;而革兰氏阳性菌则没有 , 比如葡萄球菌 。 革兰氏阴性菌的细胞壁较厚 , 抗生素药物难以突破其屏障以进入细菌内部并把它杀死 。
【|科学家用原子力显微镜观测细菌外膜的结构】细菌产生抗药性后 , 即使普通的感染也可能会变成威胁生命的重症 。 近年来如何对付超级细菌已经成为世界卫生系统面临的一大问题 。