苏黎世联邦理工学院的生物学家在两种细菌中发现了类似鱼枪的分子注射系统，并首次描述了它们的结构。这种特殊的纳米机器被微生物用于细胞之间的相互作用，有朝一日可能成为生物医学中的工具。
许多细菌都有复杂的分子注射装置，用来做一些令人惊奇的事情。例如，一种细菌通过这种由蛋白质组成的纳米机器将某些分子接种到蠕虫幼虫中，从而触发幼虫转化为成虫。其他细菌使用这种分子武器杀死外来菌株或昆虫幼虫，或者它们保护自己免受清道夫细胞的侵害。
苏黎世联邦理工学院分子生物学和生物物理研究所教授 Martin Pilhofer 小组的研究人员专门研究这种分子注射机，他们刚刚在《自然微生物学》杂志上描述了两种新型注射系统：一种由蓝藻制造，也称为蓝绿藻类，一种来自海洋细菌 Algoriphagus machipongonensis。
新发现的所谓收缩注射系统 (CIS) 的工作原理与之前描述的设备完全不同，并且具有一些独特的功能。因此，它们还提供了有关不同注入系统类别之间进化差异的信息。
这些 CIS 就像分子注射器一样工作。当纳米机器的外鞘模块收缩时，一个充满蛋白质的内部隐藏管被射出。这些蛋白质要么注入环境，要么直接注入靶细胞。
令人惊讶的锚定在细胞中
研究人员在蓝藻中发现的一种新型 CIS 并没有像预期的那样锚定在细胞膜上或松散地漂浮在细胞内，而是附着在所谓的类囊体膜上，在这些细菌中进行光合作用。
“这对我们来说是最大的惊喜，”蓝藻注射系统研究的主要作者 Gregor Weiss 说。尽管有这种不寻常的定位，但锚定在类囊体膜上的 CIS(称为 tCIS)实现了它们的目的。如果蓝藻受到压力，例如水中的盐浓度过高或紫外线，外部细胞层就会分离。这暴露了面向外的 tCIS，准备好在与潜在目标细胞接触时发射。
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