近期德國等歐洲地區出現的急性大腸桿菌致病菌引起的疫情倍受關注，這一事件也將致病性大腸桿菌推到了風尖浪口，科學家們也希望能更多深入了解這種病菌，獲得更好的治療方法。來自英國倫敦大學，約克大學等處的研究人員通過分析一種致病性大腸桿菌的晶體結構，分析了大腸桿菌的菌毛結構，從中獲得了對付此類大腸桿菌致病菌的方法。這一研究成果公布在昨天出版的Nature雜志上。
許多種細菌都能產生所謂的纖毛（菌毛）纖維，比如引起尿道感染的大腸桿菌（Escherichia coli）和引起黑死病的耶爾森氏菌屬（Yersinia pestis）等。纖毛纖維是細胞聯鎖的“積木”筑成的城堡，它們堆疊在一起，使每一“積木”的尾巴都可以恰好鑲嵌到下面積木的凹槽中。之前的研究發現兩種普通類型的蛋白：陪伴分子和引導分子不知通過什么方式控制著纖維纖維的組裝。陪伴分子可以幫助其它蛋白折疊成正確的形狀，防止蛋白之間進行相互作用引起問題。而引導分子，正如它們的名字所示，能夠確保陪伴分子將蛋白帶到正確的地點。但在這種纖毛中，蛋白是如何激發運輸的，至今還并不是很清楚。
在這篇文章中，研究人員通過分析尿道感染的大腸桿菌中usher （FimD）的高分辨率晶體結構，發現這種結構與一個轉位基質（FimH adhesin）結合——Chaperone-usher （CU） “菌毛”是由一個陪伴分子和一個被稱為“usher”的外膜引導分子在外膜上組裝成的。研究人員從中發現了一種原始蛋白運輸因子的激發機制，這將有助于研制針對1型菌毛形成，和潛在抑制膀胱炎的藥物。
而另外一種致病性大腸桿菌，即近期的腸出血性大腸桿菌，在深圳華大基因研究院、德國漢堡大學醫學院、中國疾病預防與控制中心和軍事醫學*微生物流行病研究所的研究人員的努力之下，揭示德國疫情是由一種新型具有超級毒性的大腸桿菌引起的，該新型菌株攜帶多種耐抗生素的特異基因，致使其難以治療。研究人員初步組裝結果預測的菌株基因組大小為5.2Mb。通過對序列的分析發現該菌株屬于血清型O104，但O104型大腸桿菌以前未見引起人類感染大規模爆發的報道。通過進一步比對分析發現該菌株與2002年從中非艾滋病患者腹瀉標本中分離的腸侵襲性大腸桿菌55989菌株的同源性超過93%。根據對基因序列的分析結果顯示，導致疫情爆發的菌株通過基因水平轉移獲得了腸出血性大腸桿菌的毒力基因和毒力相關質粒，可能與該菌株強毒性和重癥感染有關。
