研究人员发现阻碍细菌生长的新毒素

一项国际研究合作发现了一种新的杀细菌毒素，这种毒素有望影响超级细菌感染性疾病。

今天，在《自然》杂志上发表了这种抑制生长的毒素的发现，细菌将这种毒素注入到竞争细菌中以获得竞争优势。

该发现是麦克马斯特大学生物化学与生物医学系助理教授约翰·惠特尼和麻省理工学院生物学教授迈克·劳布共同研究的结果。

惠特尼和他的博士 McMaster的Michael G. DeGroote传染病研究所的学生Shehryar Ahmad正在研究细菌在遇到新毒素时如何分泌抗菌分子。这种毒素是一种抗菌酶，研究人员以前从未见过这种酶。

在确定了这种毒素的分子结构之后，惠特尼和艾哈迈德意识到，它类似于合成众所周知的称为(p)ppGpp的细菌信号分子的酶。该分子通常可以帮助细菌在压力条件下生存，例如接触抗生素。

艾哈迈德说：“这种毒素的3-D结构起初令人困惑，因为没有已知的毒素看起来像制造(p)ppGpp的酶，而(p)ppGpp本身不是毒素。”

McMaster团队怀疑该毒素可能通过过量产生有害数量的(p)ppGpp杀死细菌，因此与美国霍华德·休斯医学研究所的研究员Laub分享了他们的发现。

Laub实验室的博士后研究员Boyuan Wang专攻(p)ppGpp信号传导，研究了新发现的酶的活性。他很快意识到，这种酶不是产生(p)ppGpp，而是产生了一个被人们理解却不多的相关分子，称为(p)ppApp。不知何故，(p)ppApp的产生对细菌有害。

研究人员确定，这种酶毒素的快速生成(p)ppApp消耗了细胞中称为ATP的分子。ATP通常被称为“细胞的能量货币”，因此当ATP的能量耗尽时，必不可少的细胞过程就会受到损害，细菌会死亡。

惠特尼说：“我发现，进化本质上使酶“重新利用”了一种酶，这种酶通常可以帮助细菌在抗生素治疗后幸存，相反，它已被部署为抗菌武器。

在麦克马斯特大学进行的研究由加拿大健康研究所资助，并隶属于麦克马斯特大学的CIHR感染与免疫研究所(CIHR-III)，并获得了戴维·布雷利抗生素发现中心的额外资助。麻省理工学院的研究得到了霍华德·休斯医学研究所和美国国立卫生研究院的支持。

“这是一个重要的发现，对开发替代抗生素具有潜在的潜在意义，这是抗微生物耐药性的全球优先事项。令人振奋的是，看到像惠特尼博士这样的加拿大年轻研究人员正在蓬勃发展并成为该领域的领导者，”他说。 Charu Kaushic是CIHR-III的科学总监，也是McMaster的病理学和分子医学教授。