新的结构让我们深入了解细菌运动是如何推动细菌趋化性的，这是一个关键的感染过程

细菌比人类早存在了几千年，从一开始就感染着我们。尽管我们可以通过药物治疗感染，但由于细菌的快速进化，它们继续对治疗产生耐药性。细菌感染仍然是2024年发病率和死亡率的主要原因，导致全球每年近800万人死亡

所有感染性细菌共有的一个关键特征叫做趋化性。趋化是一个多功能的过程，它允许细菌向富含能量的分子游动，找到感染的首选生态位，避开有害物种，改变速度，并完全停止形成生物膜。趋化性对动物的毒力也是至关重要的，也是新疗法的潜在靶点。但首先，需要更好地理解这一过程本身

路易丝·麦格avock教授兼药理学教授Tina Iverson的实验室，与旧金山加利福尼亚大学的研究人员合作；斯坦福大学；以色列魏茨曼科学研究所在《自然微生物学》杂志上发表了新的研究成果，为趋化性提供了新的见解

趋化性需要一个小马达来转动鞭毛&mdash；细菌身上的一种毛发状附属物，可以旋转以提供动力，就像船上的马达一样。以不同的速率顺时针或逆时针旋转鞭毛可以使细菌朝着或远离不同的刺激物移动。目前的研究还没有就为鞭毛提供动力的运动中心部件的结构达成一致，这阻碍了研究人员对药物靶向趋化性的理解和能力

目前这项工作由艾弗森实验室的高级研究员Prashant Singh牵头，提出了关于一种名为开关的电机部件如何反转旋转并将扭矩传递给鞭毛的新信息

为了做到这一点，研究人员以肠道沙门氏菌为模型，这种细菌每年导致全球约60000人死亡。在分离和纯化在不同游泳配置下稳定的肠道杆菌马达后，合作者利用了范德比尔特的Titan Krios的力量，这是一种由医学基础科学学院获得的价值1000万美元的冷冻电子显微镜，通过结构生物学中心的冷冻电子设备提供

这些结构为研究人员提供了关于细菌运动如何为鞭毛的顺时针和逆时针旋转提供动力的信息，这使细菌能够在游泳时直线游泳或切换方向。它还帮助他们了解蛋白质是如何与运动结合以帮助调节细菌运动的

这些结果适用于广泛的感染。例如，沙门氏菌的趋化机制与大肠杆菌几乎相同，仅在美国，大肠杆菌每年就造成超过250000例感染。由于感染需要趋化性，选择性地破坏病原体在生物体内形成宿主的相互作用有助于在不影响正常微生物组的情况下防止复发感染

艾弗森实验室目前正在努力确定在趋化过程中，一系列不同的蛋白质伴侣是如何与鞭毛运动结合的，并希望这将导致在感染过程中破坏趋化性的方法