2005.03.04

藏身於胃的狡猾細菌

人類胃中唯一的寄生菌——幽門螺旋菌,正隱隱訴說著人類文明與微生物的演化史。

幽門螺旋菌有一種特殊的酵素「尿素酶」,可將尿素(NH2CONH2)分解成氨(NH3)及碳酸(H2CO3)。部份的碳酸會轉換成二氧化碳(CO2),經由呼吸道釋放出來。葛蘭姆(David Y. Graham)等學者在1987年利用尿素酶的特性,發展出尿素呼吸偵測法。簡單地說,若是病人具有胃幽門螺旋菌之感染,在服用含有13/14C同位素尿素的飲食之後,將分解此尿素而釋放出含有13/14C的二氧化碳分子。因此在收集服用尿素前後呼出的氣體後,利用適合的儀器偵測兩份檢體內13/14CO2量之差異,即可判斷是否有幽門螺旋菌的感染。目前許多醫學中心除了以胃視鏡進行檢視及採取檢體外,也經常採用這種非侵略性的分析法。下圖為尿素酶的晶體結構模型(綠色),我們可以清晰看到尿素酶的活化中心,具有兩個鎳(Ni)金屬離子(紫色)及一個類似尿素的化合物(黃色)與活化中心參與催化作用的殘基結合。透過這種原子層次的剖析,不但可以深入了解尿素酶的催化機制,更能依循理性方式,研發新型態的治療藥物及醫療產品。影像來源/王雯靜

幽門螺旋菌有一種特殊的酵素「尿素酶」,可將尿素(NH2CONH2)分解成氨(NH3)及碳酸(H2CO3)。部份的碳酸會轉換成二氧化碳(CO2),經由呼吸道釋放出來。葛蘭姆(David Y. Graham)等學者在1987年利用尿素酶的特性,發展出尿素呼吸偵測法。簡單地說,若是病人具有胃幽門螺旋菌之感染,在服用含有13/14C同位素尿素的飲食之後,將分解此尿素而釋放出含有13/14C的二氧化碳分子。因此在收集服用尿素前後呼出的氣體後,利用適合的儀器偵測兩份檢體內13/14CO2量之差異,即可判斷是否有幽門螺旋菌的感染。目前許多醫學中心除了以胃視鏡進行檢視及採取檢體外,也經常採用這種非侵略性的分析法。下圖為尿素酶的晶體結構模型(綠色),我們可以清晰看到尿素酶的活化中心,具有兩個鎳(Ni)金屬離子(紫色)及一個類似尿素的化合物(黃色)與活化中心參與催化作用的殘基結合。透過這種原子層次的剖析,不但可以深入了解尿素酶的催化機制,更能依循理性方式,研發新型態的治療藥物及醫療產品。影像來源/王雯靜

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