西亚试剂：Tc 细菌毒性因子

细菌开发了许多不同的途经将它们的毒性货物转运到细胞内。像瘟疫病原体鼠疫耶尔森氏杆菌(Yersinia pestis)的和昆虫病原体发冷光杆菌(Photorhabdus luminescens)一类的细菌所利用的Tc毒素复合物尤其不同寻常。

发冷光杆菌与线虫共生共存。这些细菌寄生在线虫的肠道中静待攻击一种昆虫——此时细菌发挥作用，释放Tc毒性复合物快速地杀死昆虫。在转向下一个受害者之前，线虫和细菌共同生活在昆虫的尸体中。

来自马克斯普朗克分子生理学研究所的Stefan RaunserStefan Raunser说：“在此之前我们并不了解Tc复合物的结构。我们所知道的是一个大概的轮廓。现在我们获得了一些图像，这使得我们甚至能够区分单个的原子!”借助X射线晶体学和电子冷冻显微镜，研究人员生成了详细的图像。

Tc复合物是由三个亚单位TcA、TcB和TcC构成。TcA形成了穿透细胞膜的通道，像注射器一样将一些毒性酶投入到细胞中。以往并不清楚这一过程的能量来自何处。

Raunser说：“TcA有一条由48个氨基酸构成的蛋白质链，它像松紧带或弹簧一样被拉长。如果松紧带或弹簧收缩，就会释放能量推动这一通道通过细胞膜。这一机制将Tc复合物与其他所有已知的、如白喉和炭疽杆菌的成孔注射蛋白区分开来。

此外，TcA亚单位负责将这一复合体结合到宿主细胞上;为此，它利用了20个受体结合结构域。“我们认为4个这样的结构域往往围绕一个受体，从而提高了结合的强度，”Raunser说。

这些受体结合结构域很容易被其他的结构域移除或取代。“这意味着可将Tc复合物引导到特定的细胞，例如机体中的癌细胞或其他细胞。”一旦到达这些细胞，Tc复合物可将一些具有良好疗效的分子注入到细胞中。昆虫致病Tc复合物也可作为杀虫剂用于农业生产中。