新的蛋白质发现可能会产生新的天然抗生素

根据Texas A&M AgriLife Research于2月13日发表在“ 自然微生物学 ”杂志上的一项研究，科学家发现了一种可能会推动寻找新天然抗生素的新蛋白质。这一发现与蛋白质如何调节基因表达有关。科学家们非常了解控制某些基因簇如何开始的蛋白质 - 称为转录起始 - 但对转录延伸的了解却少得多，其中蛋白质使基因表达在DNA序列中经历“障碍”。 Paul Straight，AgriLife大学研究院生物化学家和该论文的合着者。

“结果是，我们的发现扩展了过程性终止的基本知识 - 一种基因调控 - 并证明这种机制在细菌中比以前认为的更为普遍，”Straight说。“细菌产生的抗生素涉及复杂的化学反应，通常编码在许多基因的集合或”群集“中。表达这些巨大的基因簇需要特殊的调控机制。了解这些机制可以帮助大量寻找新的抗生素。菌。”

在这项研究中，Straight和他的大学站研究员助理Chengxi Zhang与马里兰大学的研究人员Jonathan R. Goodson，Steven Klupt和Wade Winkler博士合作。

该团队描述了论文中的两个发现。一种是他们命名为LoaP的蛋白质，LoaP代表长的操纵子相关蛋白。另一个发现是蛋白质经常被发现在负责产生抗生素的基因簇旁边。因此，了解LoaP的工作原理及其优越位置可以使科学家们获得抗生素生产的捷径。

直接解释说，细菌经常将许多基因串联起来，当细胞需要基因编码的蛋白质时，这些基因表达为一组。

“这些长链基因对解码DNA的分子机器提出了挑战。有时分子机器会遇到障碍物，称为终止物，它们会从DNA中停止和脱落.LoaP蛋白质被称为过程性抗终止剂，因为它有助于机器停留关于DNA并穿过路障终结者。“

研究小组在解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)中发现了LoaP蛋白，这种细菌已知可以抵御在农业，水产养殖和水培生产中攻击植物根系的病原体。

研究人员表示，地球拥有丰富多样的微生物供应，如细菌，其中许多都具有有用的生物医学用途。虽然研究人员意识到潜在的好处 - 并且实际上已经研究了100多年 - 但抗生素发现的现代限制是对监督其生产的基因调控机制的模糊理解。

“经过近一个世纪的寻找生物活性天然产物，细菌仍然是现代药物发现的主要目标，”Straight说。“这些分子的生物化学途径的表征仍然是它们发展的瓶颈。其中一个关键的限制是缺乏对可能影响它们的遗传机制范围的了解。因此，发现新的遗传调控机制是可能会影响对抗疾病的天然产品的未来发展。“