PNAS：引爆“无敌细菌”的新蛋白

近年来，抗生素耐药性感染有上升的趋势。近期，来自以色列特拉维夫大学的一项突破性发现，可以加强医学界为抗击迫在眉睫的超级细菌疫情所作的工作。通过测定抗病毒毒素的细菌DNA序列，TAU研究人员发现了能够阻止危险的耐抗生素细菌生长的新蛋白。这一最新研究成果发表在最近的《PNAS》杂志。

　　

生物通报道：近年来，抗生素耐药性感染有上升的趋势，从而挫败了降低发展中国家死亡率所作出的努力，在这些地区，抗生素无节制使用，卫生条件较差。“超级细菌”——耐抗生素的细菌——的流行，对全球造成了明确而现实的威胁。延伸阅读：细菌如何进化出抗生素耐药性？。

最近，来自以色列特拉维夫大学（TAU）的一项突破性发现，可以加强医学界为抗击这一迫在眉睫的超级细菌疫情所作的工作。通过测定抗病毒毒素的细菌DNA序列，TAU研究人员发现了能够阻止危险的耐抗生素细菌生长的新蛋白。

这一最新研究成果发表在最近的《PNAS》杂志，是由TAU Sackler医学院临床微生物学和免疫学系的Udi Qimron教授带领，主要由TAU研究人员Shahar Molshanski-Mor完成。

来自内部的战斗
Qimron教授指出：“因为细菌和噬菌体已经共同进化了数十亿年，我们怀疑病毒可能精确地包含抗击细菌所必需的武器。所以我们在超过两年半的时间里，在细菌病毒中系统地筛选了这种蛋白。”

研究人员利用高通量的DNA测序，找到了可抵御细菌病毒所产生的生长抑制因子毒性的细菌基因突变。通过这种方式，研究小组发现了一种新的小蛋白——生长抑制因子基因产物（Gp）0.6，它能特异地靶定和抑制细菌细胞所必需的一种蛋白的活性。

该抑制因子被认为能削弱对细菌细胞极其重要的一种蛋白质——维持细菌细胞结构的一种蛋白。因此，这种细菌蛋白发生故障，就会导致细菌细胞的破裂和随后死亡。

技术合作
Qimron教授说：“新的技术和我们新的跨学科合作，借助于生物信息学和分子生物学研究，使我们的研究结果超出了预料。我们希望。我们的方法将被用来在细菌物种和高等生物中，进一步确定新的生长抑制因子及其靶标。”

研究人员正在继续这项细菌病毒研究，希望利用还未得以描述的细菌病毒的蛋白质，来发现有助于改善抗药性细菌治疗的化合物和过程。他们认为，细菌病毒生物学的更多生物学知识，最终将为抗击耐抗生素细菌带来意外的突破。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Revealing bacterial targets of growth inhibitors encoded by bacteriophage T7
Abstract: Today's arsenal of antibiotics is ineffective against some emerging strains of antibiotic-resistant pathogens. Novel inhibitors of bacterial growth therefore need to be found. The target of such bacterial-growth inhibitors must be identified, and one way to achieve this is by locating mutations that suppress their inhibitory effect. Here, we identified five growth inhibitors encoded by T7 bacteriophage. High-throughput sequencing of genomic DNA of resistant bacterial mutants evolving against three of these inhibitors revealed unique mutations in three specific genes. We found that a nonessential host gene, ppiB, is required for growth inhibition by one bacteriophage inhibitor and another nonessential gene, pcnB, is required for growth inhibition by a different inhibitor. Notably, we found a previously unidentified growth inhibitor, gene product (Gp) 0.6, that interacts with the essential cytoskeleton protein MreB and inhibits its function. We further identified mutations in two distinct regions in the mreB gene that overcome this inhibition. Bacterial two-hybrid assay and accumulation of Gp0.6 only in MreB-expressing bacteria confirmed interaction of MreB and Gp0.6. Expression of Gp0.6 resulted in lemon-shaped bacteria followed by cell lysis, as previously reported for MreB inhibitors. The described approach may be extended for the identification of new growth inhibitors and their targets across bacterial species and in higher organisms.