The essential role of the CopN protein in Chlamydia pneumoniae intracellular growth

Jin Huang, et al. Nature 2008; 456: 112-117

演講者：黃智郁                           Time時間：2009年9月23日15:00~16:00

講評老師：吳俊忠老師               地點：601教室

摘要：

肺炎披衣菌為一絕對寄生的細胞內寄生長之細菌，當在細胞被複製時其會在其所形成的inclusion body內生長，當感染人類時其會造成嚴重的肺炎。在過去關於致病菌毒力因子的研究大多會遵守「分子的科霍氏準則」¹。然而此準則是適用在一些有以建立好有基因轉殖操作技術的致病菌才可以使用，但可惜的是肺炎披衣菌到目前為止並沒有這些技術可以使用。然而在近年許多的研究發現酵母菌，它可以被應用來當作一個研究細菌毒力因子的模組，其原因在於許多細菌其毒力子因所攻擊的對象，在酵母菌和高等的哺乳類細胞中是相同的，且其攻擊的位置在酵母菌和哺乳類細胞均有高度的保存性。因此本篇研究最主要就是要應用酵母菌的系統，將肺炎披衣菌過去被認為有可能的五個毒力因子表現在其內，篩選出其最有可能的毒力因子，並研究其功能。而藉由酵母菌的系統發現CopN其會抑制酵母菌的生長，而最後使得酵母菌都停留在large-budded yeast的型態。而進一步的研究發現，當酵母菌表現CopN時，會使得酵母菌其microtubule細胞骨架發生改變而停留在G2/M phase。接著將此蛋白表現在哺乳細胞中時也發現說同樣的會使得哺乳細胞其細胞週期停留在G2/M phase。作者為了想了解CopN在真實由細菌感染細胞時其所扮演的角色為何，因此其在酵母菌表達CopN蛋白的系統下去篩選40000個小分子化合物中，有哪些當加入有表達CopN蛋白的酵母菌時可以使其恢復生長的小分子化合物來當作CopN蛋白的「功能性抑制劑」。而最後篩選的結果得到0433YC1和0433YC2此兩抑制劑。而最後在肺炎披衣菌感染哺乳類細胞的實驗下發現，當加入此兩抑制劑時，其可以有效的抑制肺炎披衣菌在細胞內的生長。因此總結來說，藉由在酵母菌系統下所篩選得到的CopN功能性抑制劑和最後的實驗發現說，CopN對於細菌再細胞內生長是必須的，另外也可以看出CopN在細胞感染的模式下，其是扮演著重要的毒力因子的角色。

參考文獻：

1.          Falkow, S. Molecular Koch’s postulates applied to microbial pathogenicity. Rev. Infect. Dis. 10 (Suppl. 2), S274-276 (1988)

2.          Lesser, C.F. and Miller, S. I. expression of microbial virulence proteins in Saccharomyces cerevisiae models mammalian infection. EMBO J. 20,1840-1849 (2001)