一种蛋白质结构揭示了编码抗生素耐药性的DNA复制是如何开始的

　　

   

   

图片:与DNA结合的RepB蛋白的分子结构    

资料来源:IRB Barcelona

• 质粒是在细菌中发现的小的环状DNA分子，可能含有耐抗生素基因，并具有独立复制的能力。

• 细菌可以将这些质粒相互转移，从而传播抗生素耐药性，这是一个严重的全球健康问题。

• 巴塞罗那研究所的研究人员在杂志上发表了与DNA结合的RepB蛋白的结构，这是触发质粒pMV158复制的关键蛋白质核酸研究。

 

在所有生物体中，DNA复制对于确保下一代的遗传保真度至关重要。然而，细菌也可以水平地将遗传信息传递给其他细菌。许多种类的致病菌具有可传播的抗生素抗性质粒，这些质粒通常通过滚动循环复制机制进行复制。质粒pMV158，存在于链球菌属，属于这一组。该质粒决定了对四环素的耐药性，其复制由RepB蛋白启动。

由巴塞罗那生物医学研究所(IRB Barcelona)和巴塞罗那分子生物学研究所(IBMB-CSIC)的Miquel Coll博士和生物研究中心(CIB-CSIC)的Gloria del Solar博士领导的科学家们发现了RepB蛋白的一种新的六聚体结构，以及它如何与DNA结合。这项研究涉及生化和x射线晶体学技术。这种结构指出了高度的灵活性，这归因于这种蛋白质执行双重功能的能力，即结合到质粒的两个不同位置，并切断其中一条DNA链将其分离，从而启动复制。

“总的来说，很少有资源用于开发新的抗生素，在这方面应该做出更大的努力。确定对抗生素的耐药性是如何发生的以及它是如何传播的也是至关重要的，”IRB巴塞罗那蛋白质与核酸复合物和分子机器结构生物学实验室负责人、CSIC教授Coll博士说。他补充说:“这种质粒也是混杂的，这意味着它在不同的细菌物种之间转移，因此，对抗生素的耐药性蔓延。”

越来越多的医疗问题  

抗生素是一种药物，自被发现以来，它们挽救了数百万人的生命。然而，它们的滥用导致了耐药性的出现和携带耐药基因质粒的细菌的迅速传播。这些耐药细菌已经成为一个非常严重的问题，特别是在使用大量抗生素的医院环境中，发现了脆弱的病人。

“在人类和牲畜中大量使用抗生素，导致对抗生素的耐药性不断增强。院内感染，即那些发生在医院，患者入院时没有的感染，影响了7%的患者，由于目前对抗生素的耐药性，很难治疗，”Coll博士补充道。

该研究的第一作者是巴塞罗那IRB的Cristina Machón博士和CIB-CSIC的José A Ruiz-Masó博士。该项目与IBMB的自动结晶学平台和IRB巴塞罗那合作，x射线数据在Alba(西班牙巴塞罗那)和ESRF(法国格勒诺布尔)同步加速器收集。

这项研究由科学与创新部资助。

文章标题

Structures of pMV158 replication initiator RepB with and without DNA reveal a flexible dual-function protein