中国协和医科大学发PNAS文章

　　生物通报道：来自中国协和医科大学，中国医学科学院，美国佛罗里达州立大学的研究人员研发了一种新型酵母双杂交系统，能有效识别靶向核糖体蛋白L12-L10相互作用的抗结核药物，这对解决结核菌耐药性问题具有重要的意义。相关成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

文章的通讯作者包括来自中国医学科学院医药生物技术研究所的司书毅，蒋建东，以及佛罗里达州立大学的Yanchang Wang，其中司书毅研究员主要从事医药生物技术研究，在微生物来源的化合物药效等方面取得了不少成果。

结核杆菌（Mycobacterium tuberculosis）与麻风杆菌是分枝杆菌属中的主要病原菌，其中结核杆菌每年会夺取两百万人的生命，并且逐渐发展的耐药性也是死亡率增加的一个重要原因。耐药结核病是当今全球结核病控制领域中的迫切课题，由于在结核病的治疗中忽视了治疗的管理，加之20世纪80年代以来，又受到HIV/AIDS感染流行的影响，结核菌耐药性与耐药结核病逐渐增多，甚至不少国家与地区发生多耐药结核病的暴发流行，因此开发新的抗结核药物迫在眉睫。

为此在这篇文章中，研究人员进行了一项全新筛选，寻找能干扰结核杆菌中核糖体功能的新型药物。之前的研究表明，细菌两种核糖体蛋白：L12和L10能相互作用，构建50S核糖体亚基的一部分，而后者能在翻译过程中召集启动和延伸因子（EFs）。这表明细胞核糖体行使功能和蛋白质的合成需要L12-L10的相互作用。

由此研究人员建立了一种酵母双杂交系统，寻找能阻止结核杆菌中L12和L10之间相互作用的小分子。通过这个系统，他们确定了两个化合物：T766和T054。

这两种化合物表现出很强的杀死结核杆菌的活性，而且对小鼠和其他细菌菌株毒性低。此外，研究人员还利用表面等离子体共振（SPR）方法，证明这些化合物能特异性结合在L12上，扰乱L12-L10之间的相互作用。

如果L12蛋白过量表达（而不是L10），那么T766和T054的抗菌活性就会降低，这又表明核糖体可能就是细胞靶标，因此这些实验数据表明，这种酵母双杂交系统是一种有效识别能靶向核糖体蛋白L12-L10相互作用，寻找独特抗结核药物的新工具。

（生物通：张迪）

原文摘要：

Identification of antituberculosis agents that target ribosomal protein interactions using a yeast two-hybrid system

Mycobacterium tuberculosis kills about 2 million people annually and antibiotic resistance is a cause of increased mortality. Therefore, development of new antituberculosis drugs is urgent for the control of widespread tuberculosis infections. For this purpose, we performed an innovative screen to identify new agents that disrupt the function of ribosomes in M. tuberculosis. Two bacterial ribosomal proteins L12 and L10 interact with each other and constitute the stalk of the 50S ribosomal subunit, which recruits initiation and elongation factors (EFs) during translation. Therefore, the L12–L10 interaction should be essential for ribosomal function and protein synthesis. We established a yeast two-hybrid system to identify small molecules that block the interaction between L12 and L10 proteins from M. tuberculosis. Using this system, we identified two compounds T766 and T054 that show strong bactericidal activity against tuberculosis but with low toxicity to mice and other bacterial strains. Moreover, using surface plasmon resonance (SPR) assay, we have demonstrated that these compounds bind specifically to L12 to disrupt L12–L10 interaction. Overproduction of L12 protein, but not L10, lowers the antibacterial activity of T766 and T054, indicating that the ribosome is likely the cellular target. Therefore, our data demonstrate that this yeast two-hybrid system is a useful tool to identify unique antituberculosis agents targeting the ribosomal protein L12–L10 interaction.

作者简介：

司书毅

单位：中国医学科学院医药生物技术研究所

职务、职称：研究员，博士生导师

发表论文：

1.司书毅，生田目一寿，供田洋等. 小鼠腹腔巨噬细胞内胆固醇酯选择性抑制剂FO-6979-P9的研究. 中国抗生素杂志，1999，24：1-3

2.司书毅，生田目一寿，供田洋等. 微生物来源小鼠腹腔巨噬细胞泡沫化抑制剂的筛选. 药学学报，2000，35（增刊）：38-41

3.司书毅，张月琴，甄永苏等. 微生物来源的抗微管活性物质的筛选. 药学学报，2000，35（增刊）：71-73

4.司书毅，生田安喜良. 芸香科植物飞龙7血愈伤组织细胞培养物生物碱成分的研究. 中草药，2000，31（8）：573-574

5.司书毅，娄志贤，陶佩珍等. 抗病毒抗生素16704A的研究I——产生菌的分类、发酵及活性成分的提取、分离与鉴别. 中国抗生素杂志，2000，25（6）

6.司书毅. 高密度脂蛋白受体与胆固醇逆转运的研究进展. 药理学进展，科学出版社，2000，pp.83-84

7.司书毅，黄明玉，张月琴. 微生物药物筛选研究进展. 基础医学与临床，2001，21：294-297

8.Namatame I, Tomoda H, Si Shuyi et al. Beauveriolides, specific inhibitors of lipid droplet formation in mouse macrophages, produced by Beauveria sp.FO-6979. J Antibiotics, 1999,52:1-6

9. Namatame I, Tomoda H, Si Shuyi et al. Structure elucidation of fungal beauveriolides III, a novel inhibitors of lipid droplet formation in mouse macrophages. J Antibiotics, 1999, 52:7-16

10.Tomoda H, N Tabata, R Masuma, Si Shuyi, S Omura: Erabulenols. Inhibitors of cholesteryl ester transfer protein produced by Penicillum sp.FO-5637,I. Production, Isolation and Biological Properties. J Antibiotics,1998, 51:618-623

11.Tomoda H, Namatame I, Si Shuyi et al. Phenochalasins, inhibitors of lipid droplet formation in mouse macrophages,produced by Phomopsis sp.FT-0211,1999,52:851-856

12.Tomoda H, Namatame I, Tabata N, kawaguchi K, Si Shuyi. Structure elucidation of fungal Phenochalasins, novel inhibitors of lipid droplet formation in mouse macrophages. 1999,52:857-861

13.孙雪冰，陶佩珍，司书毅等. 抗病毒抗生素16704A的研究 II——抗病毒活性的研究. 中国抗生素杂志，2000，26（2）：94-97

14.肖春玲，司书毅，张月琴等. 新蒽环类抗肿瘤抗生素G0041-3c的理化性质及结构分析. 中国抗生素杂志，26（2）：85-88

15.左联，司书毅等. 关于微生物药物研究的思考. 中国药学科学发展战略与新药研究开发， 第二军医大学出版社，1999，pp.67-68

16.张克，张月琴，魏玉珍，司书毅等. 桔青霉No.68菌株的发酵产物对微管作用的研究. 中国抗生素杂志，25（4）：250-253

曾获奖励：1.1991年因亚胺硫霉素研究，获中国医学科学院科技进步一等奖1项。

2.1992年因研究降胆固醇新药F400，获中国医学科学院科技进步二等奖1项。