对Curli CsgA交叉-β原纤维构象的结构学见解启发将抗淀粉样化合物再利用为抗生物被膜剂

由肠杆菌科（Enterobacteriaceae）分泌的Curli淀粉样原纤维介导宿主细胞粘附并促进生物被膜形成，从而提高细菌对环境应激原的抵抗力。在此，我们展示了来自主要curli亚基CsgA的淀粉样蛋白形成片段的晶体结构，揭示了由紧密结合的β-折叠构成的空间拉链（steric zipper）原纤维，证明了curli与人类病理性淀粉样蛋白之间的结构联系。最初开发用于干预阿尔茨海默病相关amyloid-β的D-对映体多肽可抑制CsgA纤维化，并减少鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）中生物被膜的形成。此外，正如先前所示，CsgA原纤维可交叉播种（cross-seed）amyloid-β的纤维化，为所提出两者的结构相似性以及跨物种淀粉样蛋白相互作用的潜力提供了支持。本研究所呈现的发现为对curli形成至关重要的淀粉样蛋白生成区域提供了结构学见解，提出了一种破坏淀粉样蛋白结构生物被膜的新策略，并对源自微生物、可能影响神经退行性疾病的自我繁殖朊病毒样物种的形成提出了假说。