马萨诸塞大学阿默斯特分校的微生物学家表示，他们已经确定了一种长期寻找的基因，该基因在结核病(TB)病原体的生长和存活中起着关键作用。根据世界卫生组织的数据，这一发现为治疗一种几乎没有有效治疗方法的致命疾病提供了潜在的药物治疗目标，仅在2021年，全球就有1060万人患病，160万人死亡。
在mBio上发表的一篇题为“结核硬脂酸控制分枝杆菌膜区室化”的文章中，研究表明，推定的cfa基因编码的一种必需酶直接参与形成结核硬脂酸(TBSA)的第一步，结核硬脂酸是细胞中一种独特的脂肪酸分枝杆菌的膜。大约100年前，TBSA首次从分枝杆菌中分离出来，但它究竟是如何合成的一直不清楚。
“这种非常迷人的脂肪酸有着悠久的历史，”资深作者、微生物学副教授YasuMorita博士说，在其实验室中，主要作者博士生MalavikaPrithviraj和TakehiroKado博士进行了这项研究.
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实验揭示了TBSA如何控制分枝杆菌质膜的功能，分枝杆菌质膜作为结核病原体在人类宿主中存活数十年的保护屏障。
“Cfa直接参与结核硬脂酸的形成，也参与质膜的组织，这一切都符合我们的假设，”Prithviraj说。
中断细胞包膜的稳态
Morita实验室的研究重点是确定中断厚蜡质细胞包膜(包括质膜)稳态的方法，从而使分枝杆菌无法生长或容易受到攻击。Prithviraj及其同事进行了细胞脂质组学，以证实研究人员60年来一直怀疑的事情。
“人们一直有兴趣了解这种脂质是如何产生的，以及它在细胞中的作用，”森田指出。“Malavika发现Cfa是制造这种脂质的酶，这种脂质是如此独特，以至于研究人员一直在研究将这种脂质作为结核病的诊断标志物。”
在之前的实验中，森田实验室已经注意到在细胞两极区域发现的质膜结构域对于分枝杆菌的生长很重要。
Prithviraj继续说道：“我们有兴趣了解这种特殊的膜结构域是如何在细菌中划分和组织的。”“我们使用了cfa缺失菌株和补体菌株，我们可以将其重新添加到细菌中并检查其功能到底是什么。”
由于其保护性表面结构，结核病病原体通常在体内存活数年或数十年。Morita和他的团队主要研究一种非致病性模型生物，以弄清它们生存和生长所需的细菌特征。
研究人员发现TBSA还可以防止膜内“紧密堆积”。“如果膜太硬，它就无法正常工作，因此膜动力学或保持膜流动性非常重要，”森田说。“我们在本文中展示的是结核硬脂酸可能是维持这种适当流动性的非常重要的分子关键。”
这些发现有望帮助研究人员朝着开发新的结核病治疗迈出下一步。
