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解析关键细菌蛋白或有望开发出新型抗生素
来源：生物谷 2017-01-14
2017年1月14日 讯 /生物谷BIOON/ --细菌细胞往往有着保护性的外层结构—细胞壁，而动物细胞则没有，组装这种坚硬的护甲往往需要多个步骤，但有些细菌的“盔甲”往往能够被抗生素靶向作用，比如青霉素和万古霉素等。日前，发表在国际杂志Nature Structural & Molecular Biology上的一项研究报告中，来自杜克大学的研究人员通过研究发现了一种名为MurJ的蛋白，这种蛋白对于细菌细胞壁的形成非常重要，而且还能保护细菌免于外界攻击。
从事抗生素开发的研究人员目前急需要深入理解细菌细胞壁的组装机制来开发出新型抗生素抵御当前抗生素耐药性的流行，仅在美国每年就有将近1.2万人会因抗生素耐药性MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）的感染而死亡。研究者Seok-Yong Lee表示，截止到目前为止，研究者并不清楚蛋白MurJ在细菌细胞壁合成过程中扮演的关键作用，因为当前的技术很难对付这种特殊蛋白进行研究，本文研究为我们深入理解广谱抗生素的开发提供了新的见解，几乎每种类型的细菌都需要这种蛋白来维持活性。
细菌的细胞壁由肽多糖（肽聚糖）组成，而组成肽多糖的分子往往会在细胞内制造好，随后进行跨膜运输组成细菌外壁结构。2014年另外一个研究团队发现，MurJ是细胞膜上的一种转运蛋白，其主要负责细胞壁组装元件的跨膜运输，如果缺少该蛋白，肽多糖前体就会在细胞内形成，从而就会使得细菌细胞被瓦解。
目前很多研究人员都希望能够清楚解析MurJ蛋白的结构，但无一成功，部分是因为细胞的膜蛋白质很难被研究；本文研究中，研究人员就通过X射线晶体学技术对MurJ蛋白结晶，随后确定了该蛋白质在2埃分辨率下的分子结构；研究者基于这种精细结构和其它实验，对MurJ蛋白的特殊残基进行了突变操作，随后他们提出了一种新型模型，该模型就能够帮助揭示肽多糖前体跨膜的方式和机制。如今研究人员希望通过对该蛋白结晶来观察该蛋白的作用方式。
最后研究者Lee说道，阐明MurJ的结构及其底物非常关键，这或将能够帮助我们理解这种转运蛋白工作的机制，同时也能帮助我们开发靶向作用MurJ蛋白的新型疗法。如今研究者将继续对细胞壁合成过程其它关键蛋白的结构和功能进行研究，去年研究人员发现了另外一种名为MraY的酶类，该酶类能够被抗生素muraymycin靶向作用。
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发表于 2017-1-16 05:25:00
发表于 2017-1-16 05:25:01
