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二号站平台 新方法促进放线菌抗菌或抗寄生化合物的生产

未知


 
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研究人员已经开发出一种方法,二号站平台来刺激隐藏在放线菌基因组中的新型抗生素或抗寄生虫化合物的生产。放线菌是诸如放线菌素和链霉素等药物的来源,而且已知还蕴藏着其他尚未开发的化学财富。科学家们在《生活》杂志上报告了他们的发现。
 
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的生物化学教授Satish Nair领导了这项研究,他说,研究人员想要克服一个存在了几十年的难题,这个难题一直困扰着那些希望研究和利用细菌产生的无数的抗生素、抗真菌和抗寄生虫化合物的人。
 
奈尔和他的同事想要确定这些激素是如何影响放线菌中抗生素的产生的。通过将它们的细菌暴露在合适的激素或激素的组合下,研究人员希望能刺激这些微生物产生具有医学价值的新化合物。
 
研究小组将重点放在了阿韦诺利特上,这种激素的化学稳定性比早期研究细菌激素时使用的激素要高。Avenolide调节一种称为阿维菌素的抗寄生虫化合物在土壤微生物中的生产。这种化合物的化学修饰版本伊维菌素被用于治疗河盲症。在这种药物被开发出来之前,河盲症是一种由苍蝇传播的疾病,导致数百万人失明,大多数在撒哈拉以南非洲。
 
在这项新的研究中,2号站化学研究生Iti Kapoor开发了一种比以前更精简的方法来合成avenolide。这使得研究小组能够研究这种激素与其受体在细菌细胞内外的相互作用。
 
Nair说:“Iti和生物化学研究生Philip Olivares使用一种叫做x射线晶体学的方法,能够确定激素如何与受体结合,以及在没有激素的情况下,受体如何与DNA结合。”“通常,这些受体位于基因组上,基本上起到刹车的作用。”
 
研究人员发现,当激素与受体结合时,受体就失去了依附DNA的能力。这就关闭了“刹车”,让生物体大量生产出像抗生素这样的防御性化合物。
 
知道了受体的哪些区域与激素和DNA结合,使得研究小组能够扫描数十个放线菌的基因组,以找到具有与它们的受体或类似受体结合的正确特征的序列。这一过程被称为基因组挖掘,使得研究小组能够识别出90个似乎受avenolide或其他激素调控的放线菌。
 
奈尔说:“我们的长期项目是把这90个细菌放在实验室里培养,再给它们添加化学合成的激素,看看会产生什么新的分子。”“我们的方法的美妙之处在于,我们现在可以让细菌产生大量的分子,这些分子通常是我们在实验室无法制造的。”
 
他说,其中一些新化合物可能具有医学意义。
 
美国国立卫生研究院支持这项研究。

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