带松紧带的有毒注射

细菌已经发展出许多不同的方式将其有毒奥立龙ORION货物走私到细胞中。三方Tc毒素复合物，被鼠疫病原体鼠疫耶尔森氏菌和昆虫病原体Photorhabdus发光等细菌使用，特别不寻常。来自多特蒙德马克斯普朗克分子生理学研究所的Stefan Raunser及其来自弗莱堡大学的同事们制作了这些"有毒注射剂"的极其准确和详细的图像;它们揭示了分子复合物从何处获取能量以穿透细胞膜。这些蛋白质在医学上具有潜在的应用，例如，可以选择性地将药物沉积在癌细胞中。

光驱虫发光体与掠食性蛔虫共生。细菌在蠕虫的肠道中等待它攻击昆虫 - 此时细菌开始发挥作用，释放出Tc毒素复合物，迅速杀死昆虫。然后，蛔虫和细菌一起生活在尸体中，然后转移到下一个受害者身上。

"到目前为止，我们对Tc复合物的结构知之甚少，"Stefan Raunser说。"我们所拥有的只是一个粗略的轮廓。现在我们有了图像，甚至可以让我们区分单个原子！在X射线晶体学和电子冷冻显微镜的帮助下，研究人员能够产生详细的图像。"可能没有其他蛋白质通道的结构，你可以在通道中看到蛋白质，"Raunser说。

Tc复合物由三个亚单元TcA，TcB和TcC组成，TcA形成像注射剂一样穿透细胞膜的通道，并将有毒酶沉积在细胞中。然而，这种能量来自哪里，以前是未知的。

"TcA有一个由48个氨基酸组成的蛋白质链，它像松紧带或弹簧一样拉伸，"Raunser说。如果条带或弹簧收缩，则释放能量，推动通道通过膜。这种机制使Tc复合物与所有其他已知的孔形成注射蛋白（例如白喉和炭疽菌）区分开来。

此外，TcA子单元负责将复合物与宿主细胞结合;为此，它可以利用20个受体结合结构域。"我们相信这些结构域中的四个总是围绕着一个受体，从而增加了结合的强度，"Raunser解释说。

这些受体结合结构域可以很容易地被移除或被其他结构域取代。"这意味着Tc复合物可以定向到特定的细胞，例如癌细胞或体内的其他细胞。一旦它们到达这些细胞，Tc复合物就可以给它们注射治疗有效的分子。昆虫致病性Tc复合物也可用作农业中的杀虫剂。