超級(jí)細(xì)菌之戰(zhàn) 細(xì)菌結(jié)構(gòu)可能是新抗生素的關(guān)鍵

康奈爾大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌獨(dú)有的調(diào)節(jié)機(jī)制的結(jié)構(gòu)，這為設(shè)計(jì)針對(duì)病原體的新型抗生素打開了大門。

隨著抗藥性細(xì)菌威脅的增加，這一發(fā)現(xiàn)為尋找靶向致病細(xì)菌的替代方法提供了希望。

在這項(xiàng)研究中，研究人員使用X射線晶體學(xué)揭示了病原性結(jié)核分枝桿菌(該模型細(xì)菌)中所謂的“ T-box”元素的結(jié)構(gòu)。

T盒是識(shí)別細(xì)胞何時(shí)缺乏特定氨基酸的結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞的組成部分。T盒可通過啟動(dòng)產(chǎn)生更多氨基酸的過程來使細(xì)菌對(duì)這種缺乏作出反應(yīng)。這樣，T-box促進(jìn)了細(xì)菌的基本功能，其中包括許多致病菌，例如結(jié)核分枝桿菌和炭疽芽孢桿菌，這些細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致致命的炭疽病。

研究第一作者羅伯特·巴塔格利亞(Robert Battaglia)說：“ T盒僅在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)，它們控制必需基因。” “這使它們成為有吸引力的靶標(biāo)，因?yàn)樗鼈儗?duì)于許多細(xì)菌對(duì)饑餓狀況的反應(yīng)也至關(guān)重要。”

Battaglia是高級(jí)作者Ailong Ke實(shí)驗(yàn)室的研究生，他是康奈爾大學(xué)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)教授。

T-box與稱為tRNA的基本大分子結(jié)合，該大分子以不帶電荷和帶電荷的形式存在。不同類型的tRNA分別適合特定類型的氨基酸。當(dāng)細(xì)菌細(xì)胞中的氨基酸含量較低時(shí)，相應(yīng)的tRNA將不帶電荷并與T-box結(jié)合，從而識(shí)別tRNA所需的氨基酸類型并促進(jìn)產(chǎn)生更多此類氨基酸的過程氨基酸。當(dāng)氨基的量酸上升，tRNA的將耦合用它，從而計(jì)費(fèi)的tRNA。然后將氨基酸用于各種基本細(xì)菌細(xì)胞功能。

在這項(xiàng)研究中，研究人員描述了完整的T-box和tRNA復(fù)合物的結(jié)構(gòu)。

Battaglia說：“通過解決我們的結(jié)構(gòu)，我們能夠看到T-box的不同部分如何定位，以使T-box與tRNA具有這種特定的相互作用。” “如果我們能夠開發(fā)出針對(duì)這些T-box元件的藥物，以破壞它們與tRNA結(jié)合的能力，那么它們可能是抗生素的一個(gè)很好的選擇，因?yàn)槲覀冏约簺]有[T-box]，因此我們不必?fù)?dān)心副作用或毒性。”