在土壤细菌中发现新型抗菌剂

研究人员发现了形状像雨伞的有蛋白质颗粒，被称为链霉菌的土壤细菌会分泌这种蛋白质颗粒来压制竞争对手，尤其是同种的其他细菌。

伞状素颗粒的发现及其结构、组成和作用方式的相关信息发表在4月17日的《自然》杂志上。

伞状素蛋白是这些细菌对其微观竞争对手进行各种激烈攻击的最新例子。它们所生活的拥挤、多样化的细菌群落是抗菌素攻击、反击和防御的混战。

具有讽刺意味的是，许多临床使用的抗生素直接源自细菌在其自然栖息地中相互对抗的分子，或受其启发。链霉菌对抗竞争对手的化学武器是此类分子最丰富的来源之一。其中包括常见的广谱药物链霉素。

这些新检测到的抗菌素的不同之处在于，与链霉菌的小分子抗生素不同，伞素是由多种蛋白质组成的大型复合物。它们针对的目标细菌也更加具体。

《自然》论文的作者推测，伞状素的这些特性解释了为什么在 100 多年的链霉菌产生的素研究中，它们没有被发现。

编码伞素的基因最初是通过生物信息学寻找新的细菌素而发现的。在华盛顿大学医学院 Joseph Mougous 微生物实验室的赵勤勤领导的生化和基因实验中，科学家们发现这些素与大型复合物中的其他蛋白质相关联。

Young Park 在华盛顿大学医学院生物化学教授兼霍华德休斯医学研究所研究员 David Veesler 的实验室对这些蛋白质复合物进行了冷冻电子显微镜观察。

这些研究表明，Qinqin 分离出的素复合物具有与他们在西雅图发现的惊人外观相符的外观。它们看起来像雨伞。

华盛顿大学医学院和霍华德休斯医学研究所的微生物学教授 Mougous 指出：“这些颗粒的形状非常奇特，在未来的工作中了解它们不寻常的形态如何帮助它们消除目标细菌将会很有趣。”研究者。

然后，科学家们试图通过筛选这些素对他们可能针对的每种生物体(从真菌到 140 种不同的细菌)的影响来确定这些素的目标，其中包括从加州大学研究作者 Devin Coleman 实验室中提取的一些高粱植物。伯克利分校和美国农业部农业研究服务处。 。

在这些潜在的对手中，这些素专门针对它们自己的同胞：其他链霉菌属物种。

“我们认为这种精致的特异性可能是由于构成伞辐条的蛋白质造成的，这些蛋白质在颗粒之间有所不同。其中包括可能与竞争对手细菌表面发现的特定糖结合的蛋白质，”该研究的作者、Mougous 实验室的高级科学家 S. Brook Peterson 评论道。

通过分析数千个公开的细菌基因组，研究作者、圣路易斯大学的张大鹏和他的研究生谭永发现，许多其他种类的细菌也具有制造伞状颗粒素的基因。有趣的是，这些物种都形成分支丝，这是细菌中一种不寻常的生长模式。

除了关于伞状素颗粒的基本生物学仍有许多有待解答的问题之外，穆古斯和他的同事们还对其潜在的临床应用感兴趣。

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