Nature发现阻碍细菌生长的新毒素

来源：生物通

有望用于抑制超级细菌传染病

一项国际研究合作发现了一种新的杀菌毒素，它有望抑制超级细菌的传播。这一发现公布在Nature杂志上。

麦克马斯特大学生物化学与生物医学系助理教授John Whitney和麻省理工学院生物学教授Mike Laub共同发现了这种抑制生长的毒素，细菌将这种毒素注入竞争对手的细菌中以获得竞争优势。

研究人员分析了细菌在遇到新毒素时如何分泌抗菌分子。这种毒素是一种抗菌酶，研究人员以前从未见过这种酶。

在确定了这种毒素的分子结构之后，Whitney他们意识到，它类似于一种名为（p）ppGpp的众所周知的细菌信号分子合成的酶。该分子通常可以帮助细菌在压力条件下生存，例如接触抗生素之后。

作者说：“这种毒素的3D结构最初令人费解，因为没有已知的毒素看起来像能制造（p）ppGpp的酶，而（p）ppGpp本身不是毒素。”

研究团队怀疑该毒素可能通过过量产生有害量的（p）ppGpp杀死细菌，因此与美国霍华德休斯医学研究所的研究员Laub分享了他们的发现。

Laub实验室的博士后研究员Boyuan Wang专攻（p）ppGpp信号传导，为此他也分析了新发现的酶的活性。他很快意识到，这种酶不是制造（p）ppGpp，而是制造了一个鲜为人知的相关分子，称为（p）ppApp。不知何故，（p）ppApp对细菌有害。

研究人员确定，这种酶毒素快速生成（p）ppApp消耗了细胞中的ATP。 ATP通常被称为“细胞的能量货币”，因此当ATP的能量耗尽时，必不可少细胞过程就会受到损害，细菌会死亡。

Whitney说：“我发现，进化实际本质上是使酶‘改头换面’了，这种酶之前通常用于帮助细菌在抗生素治疗后幸存，现在，它成为了抗菌武器。”

“这是一个重要的发现，对开发替代抗生素具有潜在的意义。”