台灣光源助攻 破解傷寒桿菌抗藥性秘密
國家同步輻射研究中心利用台灣光源(TLS)及日本春八同步加速器光源(SPring-8),首度解析出傷寒沙門氏桿菌「外膜蛋白質ST50」的三維結構。(記者湯佳玲攝)
〔記者湯佳玲/台北報導〕國家同步輻射研究中心利用台灣光源(TLS)及日本春八同步加速器光源(SPring-8),首度解析出傷寒沙門氏桿菌「外膜蛋白質ST50」的三維結構,猶如「排毒泵浦」會將抗生素排出菌體以產生抗藥性的關鍵機制,研究成果登上國際知名期刊《科學報導(Scientific Reports)》。
傷寒為細菌引起的高傳染性腸道疾病,主要症狀為持續性高燒、腸胃炎,嚴重時會造成腸道穿孔、出血,甚至死亡。全球每年有超過2,100萬個病例,造成約20萬人死亡。亞洲地區以印尼、中國大陸、泰國、越南及菲律賓為傷寒盛行區,國人旅遊中國大陸與東南亞每年約900萬人次,境外感染的風險相對較高。
同步輻射研究中心陳俊榮教授及管泓翔博士後研究員等人,與馬來西亞理科大學合作進行跨國研究,耗時四年,運用蛋白質結晶學方法,利用台灣光源,解析出傷寒桿菌菌體表面佈有許多外膜蛋白質ST50,形成一個個類似圓柱狀的構造,貫穿細胞外膜,功能相當於「排毒泵浦」,泵浦入口處有六個由氨基酸組成的六隻觸手「獵捕籠(D-cage)」,微妙的結構可將菌體內的毒素、包含人類施予的抗生素牢牢捕抓住,並排出菌體外,產生所謂的「抗藥性」。
陳俊榮說,此研究解析出精細度達0.29奈米的泵浦結構,相當於毛髮直徑的30萬分之一。未來希望可以研發出特定「路障」抑制藥物,阻斷泵浦的運輸通路,讓抗生素留在菌體內,使細菌崩解死亡。
國家同步輻射研究中心簡玉成博士表示,耗資七十億元建造的台灣光子源加速器主體於今年1月25日落成,第一期的7座光束線實驗站也將陸續建造完成。近日已成功將光束從加速器主體引到「蛋白質微結晶學實驗站」,預計明年9月提供給國內外的科學家進行實驗,可望促進蛋白質研究的蓬勃發展,以及生技醫療領域的突飛猛進。
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