Orthosomycins与任何其他抗生素未使用的细菌核糖体位点结合

一个LMU团队已经证明，orthosomycins与细菌核糖体上的一个不被任何其他抗生素使用的部位结合。该发现可能导致药剂对现有的多重耐药细菌菌株有效。已经对几种不同类别的抗生素产生抗性并且目前没有安全有效的替代疗法的细菌病原体是一个稳定增长的问题。因此，迫切需要新的抗菌药物。生物化学研究表明，称为orthosomycins的化合物可以为具有新型作用模式的抗生素的设计提供基础。现在，由LMU基因中心的Daniel Wilson博士领导的研究人员与康奈尔大学(纽约州伊萨卡市)的Scott Blanchard博士和伊利诺伊大学芝加哥分校的Yury Polikanov博士领导的团队合作，由两种orthosomycins与其靶标形成的复合物，并提供了对其作用机制的额外见解。新发现，PNAS为进一步优化这些用于抗多药抗性细菌菌株的药剂提供了基础。

Orthosomycins具有相对延长的结构，但与许多其他抗生素一样，它们与细菌核糖体结合。核糖体是负责蛋白质合成的亚细胞细胞器，无论是细菌还是高等生物。因为在后者的有核细胞中发现的核糖体在某些方面与它们的细菌对应物不同，抗生素可以抑制细菌蛋白质的合成而不影响宿主蛋白质的产生。“借助高分辨率低温电子显微镜，我们已经确定了细菌核糖体上两种正霉素，evernimicin和阿维拉霉素的结合位点，”威尔逊研究小组成员，新研究的第一作者Stefan Arenz说。 。“结果显示，它们都与一个不被任何其他类抗生素识别的部位相互作用。”

细菌核糖体由三个核糖体RNA(rRNA)分子组成，它们被折叠成复杂的形状，并用作组装超过50种不同蛋白质的支架。Evernimicin和阿维拉霉素结合在一个rRNA中的两个短双链段之间的凹槽中，使得它们还与名为L16的特定核糖体蛋白相互作用。与具有聚集结合位点的区域中的突变不同，“这里的突变不能导致对任何其他种类的抗生素的交叉抗性，因为该位点仅由正霉素使用，”Arenz指出。使用荧光共振能量转移(FRET)技术进一步分析结合对核糖体功能的影响，使研究人员能够确定orthosomycins如何抑制蛋白质合成的延伸阶段。

合成任何给定蛋白质的蓝图编码在信使RNA(mRNA)的核苷酸序列中。核糖体基本上通过将mRNA中的三核苷酸序列与所谓的转移RNA(tRNA)上的核苷酸三联体顺序匹配而起作用，所述转移RNA附着有适当的氨基酸。总体结果是确定的核苷酸序列被翻译成特定的氨基酸序列，即具有特定功能的蛋白质。在此过程中，每个tRNA的一端必须首先与核糖体结合，以便另一端可以旋转到细胞器活性中心的位置，以使新氨基酸与前一个氨基酸连接。“evernimicin / avilamycin结合位点部分重叠通常容纳tRNA铰链片段的区域，”Arenz解释说。“因此，任何抗生素的先前结合都会阻止旋转运动，并使核糖体停滞不前。”