香港大学（港大）化学系李祥教授领导的研究团队近日研发出一种崭新的化学工具，用以探索细菌控制宿主的过程，从而揭示其致病机制。这项创新的工具对细菌和宿主蛋白在感染过程中的互动过程进行剖析，其创新性非现有方法可堪比拟。有关研究成果已刊登于国际顶级期刊《自然—化学生物学》(Nature Chemical Biology)。

虽然自然界中只有寥寥不足百种致病细菌，却严重地危害着人类的健康。例如由结核杆菌感染引致的结核病（俗称肺痨）是新冠肺炎爆发前最致命的传染病，每年在全球导致超过百万人死亡。此外，近年出现了多种具抗药性的结核菌亦成为全球忧虑的公共衞生议题。因此，深入研究细菌与宿主的互动过程对发展新一代药物及疗法非常重要。

当细菌入侵宿主时，它们会派出“恐怖分子”，即致病蛋白质袭击或胁持宿主内的“要员”蛋白质，并以此在宿主环境中引发混乱。因此，想弄清细菌的致病机理，就必需找出由细菌分泌的致病蛋白质，以及它们所针对的宿主蛋白质。然而，如同在熙熙攘攘的大街上搜捕恐怖分子，想在宿主内复杂的环境里、从几万种蛋白质中识别出几十种由细菌分泌的蛋白质及其企图攻击的目标，实在非常困难。

为了解决此难题，李教授的研究团队设计了一种名为photo-ANA的多功能非天然氨基酸，可有如“卧底特工”般收集情报，能够在感染过程中对细菌蛋白质作单独标记，探明每一个“恐怖分子”的身份。凭借自身携带的炔基基团（alkyne handle）的帮助，photo-ANA可以通过荣获诺贝尔奖的“点击化学”技术与荧光或者生物素相连接，将这些细菌蛋白质在复杂的宿主环境中分离并纯化出来。更重要的是，photo-ANA还携带一个以紫外光激活的双吖丙啶基团（diazirine），可以在致病蛋白质挟持宿主蛋白的瞬间将其捕获 ，让恶菌原形毕露。

运用photo-ANA技术，李教授团队系统地分析了沙门氏菌感染宿主的进程，揭示了在不同感染阶段里，由沙门氏菌分泌的致病蛋白质和大量宿主蛋白质的相互作用，并发现了新的宿主目标蛋白质。

凭借基于photo-ANA的研究方法，科学家可透过研究实时感染过程中细菌在宿主内的各种活动，而这工具亦可简便地应用于沙门氏菌外的其他致病细菌乃至真菌。Photo-ANA有望揭开致命病原体，尤其是耐多种药物的“超级细菌”复杂的致病机制，帮助我们开发更加有效的新型药物及疗法。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。