新的蛋白質發(fā)現可能會產生新的天然抗生素
根據Texas A&M AgriLife Research于2月13日發(fā)表在“ 自然微生物學 ”雜志上的一項研究，科學家發(fā)現了一種可能會推動尋找新天然抗生素的新蛋白質。這一發(fā)現與蛋白質如何調節(jié)基因表達有關。科學家們非常了解控制某些基因簇如何開始的蛋白質 - 稱為轉錄起始 - 但對轉錄延伸的了解卻少得多，其中蛋白質使基因表達在DNA序列中經歷“障礙”。 Paul Straight，AgriLife大學研究院生物化學家和該論文的合著者。
“結果是，我們的發(fā)現擴展了過程性終止的基本知識 - 一種基因調控 - 并證明這種機制在細菌中比以前認為的更為普遍，”Straight說。“細菌產生的抗生素涉及復雜的化學反應，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和他的大學站研究員助理Chengxi Zhang與馬里蘭大學的研究人員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。一種是他們命名為LoaP的蛋白質，LoaP代表長的操縱子相關蛋白。另一個發(fā)現是蛋白質經常被發(fā)現在負責產生抗生素的基因簇旁邊。因此，了解LoaP的工作原理及其優(yōu)越位置可以使科學家們獲得抗生素生產的捷徑。
直接解釋說，細菌經常將許多基因串聯起來，當細胞需要基因編碼的蛋白質時，這些基因表達為一組。
“這些長鏈基因對解碼DNA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蛋白質被稱為過程性抗終止劑，因為它有助于機器停留關于DNA并穿過路障終結者。“
研究小組在解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)中發(fā)現了LoaP蛋白，這種細菌已知可以抵御在農業(yè)，水產養(yǎng)殖和水培生產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，如細菌，其中許多都具有有用的生物醫(yī)學用途。雖然研究人員意識到潛在的好處 - 并且實際上已經研究了100多年 - 但抗生素發(fā)現的現代限制是對監(jiān)督其生產的基因調控機制的模糊理解。
“經過近一個世紀的尋找生物活性天然產物，細菌仍然是現代藥物發(fā)現的主要目標，”Straight說。“這些分子的生物化學途徑的表征仍然是它們發(fā)展的瓶頸。其中一個關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)現新的遺傳調控機制是可能會影響對抗疾病的天然產品的未來發(fā)展。“
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