浙江大学青年教授PLOS解析抗生物耐药性机制

　　

生物通报道：多粘菌素（Polymyxins）是对抗由多药耐药革兰氏阴性菌引起的致命感染的最后一道防线。最近，由于质粒携带的粘菌素耐药基因（mcr-1）的出现，给多粘菌素的使用带来了极大的挑战。然而，MCR-1粘菌素耐药性的机制方面，我们仍然知之甚少。11月28日，国际著名学术期刊《PLOS Pathogens》在线刊登了浙江大学、、中科院微生物研究所、华南农业大学、中科院生物物理研究所、中山大学等处的一项研究成果，题为“Dissemination and Mechanism for the MCR-1 Colistin Resistance”。这项研究对于MCR-1介导的粘菌素耐药性机制，首次提供了见解。

这项研究的通讯作者是浙江大学医学院的冯友军教授，其在2014年入选中组部第五批“青年****”（最新青年****名单公布（生物类））。冯友军博士2007年毕业于中科院微生物研究所，2008年赴美国伊利诺伊大学从事博士后研究，主要研究方向为高致病性病原菌的分子致病机制和病原结构，以及一些食源性病原菌脂肪酸及衍生物的代谢调控机理。迄今为止，发表了50余篇研究论文，取得了多项重要研究成果。

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在这项研究中，研究人员从人类肠道菌群分离出了两个新的、携带mcr-1的质粒，并对它们的比较基因组学进行了研究，从而强调了mcr-1基因在质粒转移中的多样性。进一步的遗传分析发现，无论是跨膜区还是基底结合基序，都是mcr-1介导的粘菌素耐药性所必需的。研究人员成功制备和验证了膜蛋白MCR-1的可溶性形式。系统发育分析表明，MCR-1与Paenibacili中对应的PEA脂质A转移酶是高度同源的，这是多粘菌素一个已知的产物。携带MCR-1的质粒被归入靠近染色体编码的粘菌素耐药性LptA（EptA）的一个亚群，这可能意味着，这两个基因的进化路径是平行的。总之，这些研究结果首次对于MCR-1介导的粘菌素耐药机制，提供了一定的见解。

去年11月份，华南农业大学的刘健华等人首次报道，一个新的基因（MCR-1）——可使细菌对多粘菌素产生高度耐药性，广泛存在于取自中国南方的猪和患者的肠杆菌科细菌中，包括具有流行可能性的菌株。他们确定了粘菌素耐药性的一种不寻常的机制，mcr-1基因产物属于磷酸乙醇胺转移酶家族。相关阅读：华南农大抗生素耐药性研究刊登著名医学期刊。

在今年4月份，冯友军教授与深圳疾病防控预防控制中心、广西大学和中科院微生物研究所的研究人员合作，在国际学术期刊《mBio》发表一项研究，首次提供证据表明，人类肠道微生物群的、携带mcr-1基因的质粒库，存在多样性。相关阅读：浙大青年****mBio发表抗生素耐药研究。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Dissemination and Mechanism for the MCR-1 Colistin Resistance
Abstract：Polymyxins are the last line of defense against lethal infections caused by multidrug resistant Gram-negative pathogens. Very recently, the use of polymyxins has been greatly challenged by the emergence of the plasmid-borne mobile colistin resistance gene (mcr-1). However, the mechanistic aspects of the MCR-1 colistin resistance are still poorly understood. Here we report the comparative genomics of two new mcr-1-harbouring plasmids isolated from the human gut microbiota, highlighting the diversity in plasmid transfer of the mcr-1 gene. Further genetic dissection delineated that both the trans-membrane region and a substrate-binding motif are required for the MCR-1-mediated colistin resistance. The soluble form of the membrane protein MCR-1 was successfully prepared and verified. Phylogenetic analyses revealed that MCR-1 is highly homologous to its counterpart PEA lipid A transferase in Paenibacili, a known producer of polymyxins. The fact that the plasmid-borne MCR-1 is placed in a subclade neighboring the chromosome-encoded colistin-resistant Neisseria LptA (EptA) potentially implies parallel evolutionary paths for the two genes. In conclusion, our finding provids a first glimpse of mechanism for the MCR-1-mediated colistin resistance.