新的蛋白質(zhì)發(fā)現(xiàn)可能會產(chǎn)生新的天然抗生素
根據(jù)Texas A&M AgriLife Research于2月13日發(fā)表在“ 自然微生物學(xué) ”雜志上的一項研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種可能會推動尋找新天然抗生素的新蛋白質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)與蛋白質(zhì)如何調(diào)節(jié)基因表達有關(guān)??茖W(xué)家們非常了解控制某些基因簇如何開始的蛋白質(zhì) - 稱為轉(zhuǎn)錄起始 - 但對轉(zhuǎn)錄延伸的了解卻少得多,其中蛋白質(zhì)使基因表達在DNA序列中經(jīng)歷“障礙”。 Paul Straight,AgriLife大學(xué)研究院生物化學(xué)家和該論文的合著者。
“結(jié)果是,我們的發(fā)現(xiàn)擴展了過程性終止的基本知識 - 一種基因調(diào)控 - 并證明這種機制在細菌中比以前認為的更為普遍,”Straight說。“細菌產(chǎn)生的抗生素涉及復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),通常編碼在許多基因的集合或”群集“中。表達這些巨大的基因簇需要特殊的調(diào)控機制。了解這些機制可以幫助大量尋找新的抗生素。菌。”
在這項研究中,Straight和他的大學(xué)站研究員助理Chengxi Zhang與馬里蘭大學(xué)的研究人員Jonathan R. Goodson,Steven Klupt和Wade Winkler博士合作。
該團隊描述了論文中的兩個發(fā)現(xiàn)。一種是他們命名為LoaP的蛋白質(zhì),LoaP代表長的操縱子相關(guān)蛋白。另一個發(fā)現(xiàn)是蛋白質(zhì)經(jīng)常被發(fā)現(xiàn)在負責(zé)產(chǎn)生抗生素的基因簇旁邊。因此,了解LoaP的工作原理及其優(yōu)越位置可以使科學(xué)家們獲得抗生素生產(chǎn)的捷徑。
直接解釋說,細菌經(jīng)常將許多基因串聯(lián)起來,當(dāng)細胞需要基因編碼的蛋白質(zhì)時,這些基因表達為一組。
“這些長鏈基因?qū)獯aDNA的分子機器提出了挑戰(zhàn)。有時分子機器會遇到障礙物,稱為終止物,它們會從DNA中停止和脫落.LoaP蛋白質(zhì)被稱為過程性抗終止劑,因為它有助于機器停留關(guān)于DNA并穿過路障終結(jié)者。“
研究小組在解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)中發(fā)現(xiàn)了LoaP蛋白,這種細菌已知可以抵御在農(nóng)業(yè),水產(chǎn)養(yǎng)殖和水培生產(chǎn)中攻擊植物根系的病原體。
研究人員表示,地球擁有豐富多樣的微生物供應(yīng),如細菌,其中許多都具有有用的生物醫(yī)學(xué)用途。雖然研究人員意識到潛在的好處 - 并且實際上已經(jīng)研究了100多年 - 但抗生素發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代限制是對監(jiān)督其生產(chǎn)的基因調(diào)控機制的模糊理解。
“經(jīng)過近一個世紀(jì)的尋找生物活性天然產(chǎn)物,細菌仍然是現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)的主要目標(biāo),”Straight說。“這些分子的生物化學(xué)途徑的表征仍然是它們發(fā)展的瓶頸。其中一個關(guān)鍵的限制是缺乏對可能影響它們的遺傳機制范圍的了解。因此,發(fā)現(xiàn)新的遺傳調(diào)控機制是可能會影響對抗疾病的天然產(chǎn)品的未來發(fā)展。“
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