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来自多国研究人员组成的研究团队，在一项英国生物技术和生物科学研究委员会(BBSRC)资助项目中，揭示了多种细菌表面的蛋白保护层的结构，这些蛋白保护层被称为S层（S-layer），就像是微型铠甲覆盖在细菌上。这项发现将有助于加深对某些病原菌如何能感染人类和动物的理解，也将促进新型疫苗的开发。
这篇题为“SbsB structure and lattice reconstruction unveil Ca2+ triggered S-layer assembly”文章公布在6月10日的Nature杂志上，领导这项研究的是伦敦大学Stefan Howorka博士，他指出“我们利用了一种先进的成像技术，首次揭示了一种S层结构的详细细节信息。”
病原菌表面覆盖有一层蛋白保护层，这些蛋白决定了病原菌致病能力，科学家们将这层保护层蛋白称为S层（S-layer），一些细菌会将其体内总蛋白的三分之一的蛋白用于构建这个保护层，然而至今科学家们对于这层保护层的结构和功能了解的还很少。
在这篇文章中，来自英国，法国，比利时等多处的研究人员对一种无害的土壤细菌：嗜热脂肪土芽孢杆菌（Geobacillus stearothermophilus）的S层进行了小至单个原子的成像，从中揭示了这个保护层的个体蛋白如何连接在一起，就像是一个中世纪骑士佩戴的铠甲一样。
Howorka博士解释道，“尽管科学家们在多种细菌中发现过这些蛋白，但是这些蛋白‘外套’依然十分神秘，在这项研究中，我们利用一种先进的成像技术，首次揭示了S层结构十分详细的信息，从中表明这些蛋白亚蛋白能像是铠甲一样紧密的结合在一起。这种具有显著优势的蛋白层不仅构成了一个即坚固，又灵活的保护层，而且也允许营养成分，以及其它作用底物运输。”
这层“铠甲”蛋白层还能维持细菌的形状，保护它们免受环境的危害，除此之外，研究人员也认为这层保护层对于许多病原菌侵入宿主细胞，帮助病菌吸附，进入人类或其它动物细胞也十分重要。还有的病原菌外套本身具有蛋白网络，能躲避宿主免疫系统的“雷达”。
Howorka博士还表示，“现在我们发现了一种细菌中S层结构是如何维持的，我们希望其它物种的蛋白保护层结构也能很快被解析。揭示类似超级艰难梭菌（Clostridium difficile），以及炭疽杆菌（Bacillus anthraci）的病原菌‘铠甲’，对于许多科学家来说，十分具有吸引力。这些发现将有助于找到细菌‘铠甲’上的弱点，从而抗体或者疫苗就能精确靶向这些难以对付的病原菌。”
这各S层结构还为疫苗载体提供了机会，研究人员可以分析这些蛋白层由单个蛋白自组装的过程，构建融合了病原菌蛋白与无害的S层的疫苗。
BBSRC执行主任，Douglas Kell教授表示，“这项工作是一个范例，它很好的诠释了分析大自然在最小尺度上如何组配在一起的奥秘，是多么重要。通过揭示事物表象，我们将能深入了解它们的功能。了解了自然界的工作机理，也将有助于社会面对的多种挑战。”
（生物通：张迪）