细菌如何防御等离子体

血浆用于治疗对抗生素耐药的病原体的伤口。然而，细菌可以自我保护。它们利用热休克蛋白来保护它们。

德国波鸿鲁尔大学应用​​微生物学系主任JuliaBandow教授和TimDirks博士领导的研究小组表明，过量产生热休克蛋白Hsp33的细菌比其他细菌更能有效地承受等离子体处理。研究人员还证明了血浆中的哪些成分会激活热休克蛋白。该团队在《皇家学会界面杂志》上发表了他们的发现。

三分钟后所有细菌都灭活

当用血浆处理时，蛋白质会展开，失去其自然功能并可能聚集在一起。它们的聚集对细胞有毒，并可能导致细胞失活。大小为33kDa(千道尔顿)的细菌热休克蛋白(称为Hsp33)通过结合未折叠蛋白来防止结块。

为了查明过量的Hsp33是否会保护细胞免受血浆侵害，研究人员用Cinogy血浆源处理过量产生该蛋白质的菌株，该血浆源已用于皮肤病学。经过大约一分钟的短暂处理后，这些菌株的存活率明显优于野生型细菌。TimDirks指出：“经过三分钟的处理后，过量产生Hsp33的细胞也被灭活。”

激活热休克蛋白的物种

研究人员通过用血浆源处理纯化的热休克蛋白，证明Hsp33可以被血浆激活。“这种激活与蛋白质的氧化和解折叠有关，并且实际上是可逆的，”蒂姆·德克斯解释说。“然而，我们还表明，一小时的较长等离子体处理时间可以完全降解Hsp33。”此外，该蛋白质结合锌原子的能力受到等离子体的不利影响。该锌原子增强了非活性状态下蛋白质的天然三维结构。

由于之前不知道哪些等离子体产生的物种可以激活Hsp33，因此研究人员创造了已知由等离子体产生的各种应激源，并用它们一一处理Hsp33。

“这表明Hsp33被超氧化物、单氧和原子氧激活，但不与羟基自由基和过氧亚硝酸盐发生反应，”TimDirks说。

这表明了这些物种与细菌细胞的相互作用。例如，超氧化物是体内氧化应激(例如巨噬细胞中的免疫系统)首先产生的物质之一。因此，Hsp33对早期产生的这些物种之一的快速反应将有利于细菌快速保护免受氧化应激。

研究小组总结道：“超氧化物似乎充当细菌的信号分子，发出进一步氧化应激的信号。”

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