新的酶家族揭示了真菌病原体的致命弱点

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

烟曲霉是一种真菌物种，可在免疫功能低下的个体(例如正在接受移植或癌症化学疗法的个体)中引起严重疾病。每年，据报道约有500,000例新曲霉菌病例，即使使用了抗真菌剂，死亡率仍然超过50%。由烟曲霉引起的感染很难治疗，因为在感染过程中，真菌聚集到称为“生物膜”的小社区中。这些生物膜不仅可以保护病原体免受抗真菌剂的侵害，还可以帮助真菌逃避免疫系统。世界各地的研究人员一直在尝试了解生物膜的产生方式以及如何破坏生物膜，因为这种知识对于开发有效的治疗方法至关重要。

新的酶家族揭示了真菌病原体的致命弱点

在最近发表在《自然通讯》上的一篇论文中，GlycoNet研究人员来自患病儿童医院的Lynne Howell博士和麦吉尔大学的Don Sheppard博士解决了一种称为Agd3的关键酶的结构，该酶对烟曲霉生物膜的形成至关重要。

六年多来，Howell和Sheppard一直在努力寻找由不同病原体产生的生物膜中的脆弱性。更具体地说，他们正在研究由病原体中不同酶产生的一组碳水化合物聚合物。这些碳水化合物聚合物可作为牢固的“胶水”，将生物膜保持在一起。

Sheppard说：“我们想知道这些碳水化合物是如何合成的以及哪些酶在制造它们。”“如果我们知道它是如何制造的，我们就会知道如何将其分解。”

该团队首先发现，当这种酶缺失时，不会形成生物膜，并且真菌被削弱。在将酶定位在真菌基因组中后，研究小组更深入地研究了酶的3D结构，以了解Agd3在生物膜形成中起作用的机制。

霍维尔说：“通过结构研究，我们能够看到酶在何处以及如何结合碳水化合物聚合物，并对其进行修饰以帮助形成生物膜。”“此外，我们发现该酶由几个不同的结构域组成。这些结构域的结构以及它们如何组合形成酶，这是从未见过的。”豪厄尔说，结构分析还帮助该团队确定了以前未鉴定过的碳水化合物加工酶的新家族。

烟曲霉对抗真菌试剂的耐药性仍然是全世界的健康威胁。Sheppard认为，获得有关Agd3的结构知识将有助于制定解决这一问题的策略。实际上，团队已经开始下一步。

“我们正在根据收集到的结构信息设计可抑制Agd3功能的抗体，”谢泼德说。该团队希望与Howell实验室合作，利用抗体与Agd3结合的结构数据，进一步开发针对由烟曲霉引起的感染的抗体疗法。

要了解有关从概念到出版物以及高潮和低谷的文章背后的故事的更多信息，请在此处阅读第一作者和前GlycoNet实习生Natalie Bamford博士在自然微生物学社区撰写的博客。

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