來自史丹福大學Burnham醫學院，德國漢諾瓦醫科學院等處的研究人員發表了題為「Botulinum Neurotoxin Is Shielded by NTNHA in an Interlocked Complex」的文章，首次報導了一種神經毒素複合物的三維結構，揭示了這種潛在的生物恐怖襲擊試劑——肉毒桿菌如何在胃部惡性環境下生存下來的，相關成果公布在《科學》（Science）雜誌上。
文章的通訊作者是史丹福大學Burnham醫學院助理教授Rongsheng Jin博士，其研究組一直致力於肉毒神經毒素的研究，他表示，「現在我們更好的理解了這一細胞機器的結構，這一結構能有力的保護其毒性，以及進行傳遞。因此從中我們能更清晰的找到其弱點所在。」
肉毒神經毒素（botulinum neurotoxin），是世界幾大致死性神經毒素之一。它們首先與神經元表面的受體結合，然後向神經元中擠入一種酶，降解神經元相互聯繫所需的關鍵蛋白。毒素通過麻痺呼吸肌（respiratory muscles），影響乙醯膽鹼激活的肌肉運動神經元。
這一毒素具有兩面性，一方面能引起肉毒桿菌中毒，另外一個方面它也是生物學家的有力工具，被廣泛應用於特定神經系統疾病的治療中。
在這篇文章中，研究人員利用X射線結晶技術，獲得了首個肉毒神經毒素與其「保鏢」蛋白複合物的3D結構，從中找到了肉毒桿菌的致命弱點，並指出防止利用肉毒桿菌進行生物襲擊的新措施。
研究人員解析了這一毒素的三部分結構：第一是識別神經識別的區域，第二是能像剪刀一樣切斷人類神經蛋白，引起癱瘓的酶，第三個部分是打個孔，幫助傳遞酶到神經末梢的類似針狀的結構。而且研究人員還捕獲到了毒素與第二個細胞蛋白：非毒非血凝素成分（NTNHA）的相互作用。
金博士說，「我們驚訝的看到NTNHA這一無毒成分與肉毒神經毒素驚人的相似，NTNHA結構也具有三個部分，就像是肉毒神經毒素的一個拷貝。這兩種蛋白結合在一起，就像是在握手一樣」。這項研究還指出了肉毒神經毒素與NTNHA如何平衡其相互作用過程中的緊密結合和適時釋放的，這將有助於探索針對這兩種分子的抑制作用。
研究人員希望能通過一種小分子，「欺騙」毒素和其保鏢蛋白，傳遞錯誤信號，從而阻止其作用，他們認為這種治療方法可以單獨使用，或者與其它方面聯合使用，從而預防生物襲擊者利用肉毒桿菌汙染公眾健康。
之前金博士研究組曾與漢諾瓦醫學院Andreas Rummel等人合作，將血清B型毒素的受體結合區域與突觸結合蛋白II的識別區域製成晶體，獲得了複合體的高清晰度的圖像。他們發現這種毒素以分子結構直接包繞住它的受體，誘導突觸結合蛋白出現一個螺旋結構，這個結構恰好能夠精確的吻合到毒素上的一個凹槽。研究人員指出通過引入突變巧妙的改變突出結合蛋白的結構，可以使這種結合瓦解。（來源：生物通 張迪）
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