鱼类毒素或可有效治疗癌症

  有时候致病菌或许也可以作为特异高效性的杀伤性武器，近日来自弗莱堡大学的科学家在Nature Communications刊登了他们的最新研究成果，研究者发现，一种鱼类毒素或许可以作为特殊药物来有效治疗癌症。
  致病菌耶尔森菌属细菌可以引发人类黑死病及严重的胃肠道感染，文章中研究者Klaus Aktories及其同事对一种名为红色耶尔森菌的致病菌进行了深入研究，这种致病菌会引发鲑科类动物发生红口病，主要包括大麻哈鱼和鳟鱼，其会引发鱼类产业大面积的经济损失；研究小组在红色耶尔森菌的基因组中鉴别出一种毒素注射“机器”，这种毒素注射器结构类似于病毒侵染细菌的结构，注射器结构中的毒素Afp18是一种特殊酶类，其可以钝化开关蛋白RhoA，而RhoA对于人类和鱼类机体细胞具有重要的作用，比如其可以控制肌动蛋白纤丝的构建和破碎，这些纤丝对于细胞分裂和机体肿瘤扩散都非常重要。
  随后研究者将毒素蛋白Afp18注射入斑马鱼的胚胎中，随后斑马鱼胚胎的细胞分裂被阻断，而且胚胎并不能够完整地发育；Afp18会引发鱼类机体细胞的肌动蛋白纤丝崩溃，因为Afp18会将一种名为N-乙酰葡糖胺的糖分子吸附于RhoA的酪氨酸上，而研究者表示，这在自然界是一种非常不寻常的反应。
  随后研究小组利用X射线对Afp18修饰的RhoA晶体结构进行了分析揭示了上述吸附发生的机制，研究者指出，Rho调节性蛋白会参与癌症的发生和发展，尤其是癌症的转移，而基于当前研究，我们认为这种鱼类机体的特殊毒素蛋白或可作为潜在的癌症疗法来帮助治疗癌症。（转化医学网360zhyx.com）
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Tyrosine glycosylation of Rho by Yersinia toxin impairs blastomere cell behaviour in zebrafish embryos
Nature Communications doi:10.1038/ncomms8807
Thomas Jank, Stephanie Eckerle, Marcus Steinemann, Christoph Trillhaase, Marianne Schimpl, Sebastian Wiese, Daan M. F. van Aalten, Wolfgang Driever & Klaus Aktories
Yersinia species cause zoonotic infections, including enterocolitis and plague. Here we studied Yersinia ruckeri antifeeding prophage 18 (Afp18), the toxin component of the phage tail-derived protein translocation system Afp, which causes enteric redmouth disease in salmonid fish species. Here we show that microinjection of the glycosyltransferase domain Afp18G into zebrafish embryos blocks cytokinesis, actin-dependent motility and cell blebbing, eventually abrogating gastrulation. In zebrafish ZF4 cells, Afp18G depolymerizes actin stress fibres by mono-O-GlcNAcylation of RhoA at tyrosine-34; thereby Afp18G inhibits RhoA activation by guanine nucleotide exchange factors, and blocks RhoA, but not Rac and Cdc42 downstream signalling. The crystal structure of tyrosine-GlcNAcylated RhoA reveals an open conformation of the effector loop distinct from recently described structures of GDP- or GTP-bound RhoA. Unravelling of the molecular mechanism of the toxin component Afp18 as glycosyltransferase opens new perspectives in studies of phage tail-derived protein translocation systems, which are preserved from archaea to human pathogenic prokaryotes.

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