科学家识别近200个潜在的结核病药物目标

结核病是全世界死亡前十大原因之一。每年从这种传染病中死亡，近200万人死亡，估计有20亿人慢性感染。近100年前唯一发达的疫苗，提供有限的保护和患者对可用药物越来越耐药。

尽管对人类产生了很大的影响，但很少有人知道如何结核在体内发育和扩散。

来自格莱斯顿研究所、加州大学旧金山分校(UCSF)和加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的一组研究人员使用一种系统的方法对结核病感染人类的方式进行了全新的观察。他们的研究发表在科学杂志上分子细胞，揭示了结核病和人类蛋白质之间的相互作用，这可能提供对抗感染的新方法。

“随着对结核病用来破坏我们免疫反应的机制有了更好的理解，我们最终可以优化疫苗策略，以及探索补充抗生素的疗法，”加州大学旧金山分校格莱斯顿研究所高级研究员、定量生物科学研究所主任Nevan J. Krogan博士说。

一种新的抗结核方式

结核病是一种复杂的疾病，鉴于它由由4,000个基因组成的细菌引起的，与通常具有10或15个基因的病毒相比。在感染期间，这些基因在人细胞内产生约100个蛋白质。但到目前为止，科学家几乎没有关于这些蛋白质在身体中所做的内容。

克罗根和他的同事、加州大学伯克利分校的杰弗瑞·s·考克斯博士采用了一种基于质谱的方法来识别结核蛋白和人类蛋白之间的相互作用。

“这是本方法第一次应用于结核病，”Cox，Cox，分子和细胞生物学和UC Berkeley的新出现和被忽视疾病的主任。“基本上，这项技术通过将钩子放在结核病蛋白质上。当我们从人体细胞中捕获它们时，他们附加的人类蛋白质随之而来，所以我们可以看到他们与之互动的东西。”

使用这种方法，科学家团队靶向34个结核病蛋白，其中很少在此之前研究过。

“我们发现了这些结核蛋白和人类蛋白之间的187种相互作用，”克罗根说，他也是加州大学旧金山分校的细胞和分子药理学教授。“这些联系中的每一个都可能最终代表一种药物靶点——一种对抗结核病的新方法。”

一种连接对细菌和病毒感染都有反应

在他们的初始发现之后，Krogan和Cox将注意力集中在一个特定的连接上。他们研究了人蛋白CBL与叫做LPQN的结核病蛋白质之间的物理相互作用。

他们表明，当它们除去LPQN蛋白时，结核病也不能感染人体细胞。但是，当CBL蛋白也被删除时，结核感染能恢复其正常生长。这表明CBL参与限制细菌感染。

“有趣的是，我们发现当CBL被移除时，细胞Cox说，也变得更耐感染，例如病毒，例如疱疹。“”我们认为CBL作为切换，以在细胞中抗菌和抗病毒反应之间切换。这就是为什么在以无偏见的方式研究蛋白质之间的相互作用是很重要的;你永远不知道你会发现什么！“

复杂问题的整体视图

通过研究蛋白质如何相互作用和协同工作，科学家可以开始将蛋白质映射到路径上，并找到意想不到的联系。然后，他们可以比较许多病原体之间的蛋白质相互作用，并确定相似之处。

为此，克罗根和考克斯最近与来自格莱斯顿、加州大学旧金山分校、加州大学伯克利分校和加州大学圣地亚哥分校的研究人员共同创立了宿主病原体测绘计划。通过这项计划，他们将全面绘制基因图谱蛋白质网络是传染病的基础，并开发技术以导致新的和有针对性的治疗。

2017年，这两位科学家还帮助在格莱斯顿启动了生物支点病毒和传染病研究项目。这个项目的目标是开发宿主导向疗法。

克罗根说:“目前大多数治疗感染的方法都是针对病毒或细菌。”但是病毒和细菌会迅速变异，并对现有的治疗方法产生耐药性。相反，我们希望以涉及共同途径的人类宿主蛋白为目标。这可以让我们开发出用单一药物治疗多种病原体的疗法。”

科学家们已经确定了常见的劫持路径人类细胞。例如，被结核病劫持的人类基因，就是在包括癌症和自闭症在内的许多其他疾病状态中发生突变的相同基因。

克罗根补充说:“这是为了找到细胞的阿喀琉斯之踵，并针对它同时对抗多种疾病。”

本文“MTB-人类蛋白质 - 蛋白质相互作用图鉴定了宿主抗病毒和抗细菌反应之间的开关”分子细胞2018年8月16日。

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