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PNAS:有益肠道菌群如何有效适应宿主肠道?

来源:本站原创 2018-03-12 21:30

2018年3月12日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自英国诺里奇研究所的科学家通过研究发现了肠道菌群定殖及吸附特殊宿主的分子机制,相关研究或能帮助研究人员开发新型改进型的益生菌,这种益生菌或能优化定殖到肠道菌群的能力,同时还能以生物被膜的形式与宿主建立联系来帮助宿主抵御感染性疾病的发生。

图片来源:www.phys.org

本文研究还能帮助我们理解肠道中的微生物菌群如何与宿主建立持久和特殊的关系来维持机体健康。研究者Nathalie Juge表示,我们利用罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)作为模型来研究肠道微生物菌群如何适应宿主机体,罗伊氏乳杆菌是许多不同动物机体中最常见的一种肠道菌群。

此前研究人员发现,细菌能够利用一种关键蛋白吸附到肠道组织表面,这种蛋白名为富含丝氨酸的重复蛋白质(Serine Rich Repeat Protein,SRRP),其是一类黏附素,主要参与致病菌的感染及生物被膜的形成,当一群微生物菌落聚集在表面时就会形成生物被膜;研究者还发现,SRRP还能在非致病性的细菌细胞中产生,比如乳杆菌属细菌,其对于小鼠肠道中生物被膜的产生至关重要。

这项研究中,研究人员通过研究获得了特殊的结构和生化信息,即阐明了黏附素如何与宿主结合,同时研究者还鉴别出了用来结合的特殊区域的特点,通过计算这些特征的结构并且运行计算机模拟技术,研究人员发现,SRRP与肠道组织的结合区会依赖于pH而经历构象的改变,这或许会影响其结合肠道中不同组分的能力。

当肠道中的pH随着系统的变化而产生改变,并深入到肠道内的粘液层时,细菌或许就会利用部分机制来适应肠道内部的环境;如今研究人员已经鉴别出了有益细菌同肠道之间的关联,基于本文研究结果,未来研究人员有望开发出一种新型策略来帮助抵御病原体生物被膜的形成,同时也能够设计出新型的益生菌来适应宿主,帮助促进宿主的机体健康。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Saannya Sequeira, Devon Kavanaugh, Donald A. MacKenzie, et al. Structural basis for the role of serine-rich repeat proteins from Lactobacillus reuteri in gut microbe–host interactions. PNAS 2018 doi:10.1073/pnas.1715016115

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