细菌中发现隐藏的蛋白质

伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家开发出一种方法，通过一次实验确定细菌细胞DNA中每个基因(称为翻译起始位点或起始密码子)的起点，通过这种方法，他们已经证明个体基因能够编码一种以上的蛋白质。

从历史上看，通常教授的科学前提是每个基因都有一个独特的起始位点，并且只负责产生一种蛋白质。然而，该研究发表在关于细胞过程主题的领先期刊Molecular Cell上，该研究表明，一些基因具有多个起始位点，可以指定多种功能蛋白的产生。

他们识别基因起始位点的方法依赖于一种常见的处方药 - 一种名为retapamulin的外用抗生素。他们首次表现出的R​​etapamulin通过使阅读遗传密码的核糖体在这些起始位点停滞，抑制翻译起作用，这是DNA中遗传密码用于产生蛋白质的过程的关键部分。

UIC的Alexander Mankin和NoraVázquez-Laslop领导了这项研究，该研究在体外和体内实验中研究了大肠杆菌细胞对retapamulin的反应。

“首先，我们了解了抗生素的作用机制，然后我们利用这些知识来确定细胞用于调节蛋白质合成的特殊”起始“基因信号，”曼尼，UIC药学院药物化学和药理学的Alexander Neyfahk教授说。 。“在过去，这些起始密码子是通过相当困难的过程鉴定的 - 蛋白质通常需要被分离和研究，以发现它们的基因的起始位点位于细菌基因组中。现在，在一个实验中，我们可以分析所有成千上万的细菌基因以更前进的方式开始。“

Mankin和Vázquez-Laslop说使用retapamulin辅助细菌基因翻译分析开辟了许多新的研究途径。Mankin和Vázquez-Laslop实验室的研究人员使用抗生素，其中包括Sezen Meydan，James Marks，Dorota Klepacki和Amira Kefi，他们能够识别某些细菌基因中的“隐蔽”或替代起始位点。

“我们看到许多先前隐藏的蛋白质是在基因中间的位点开始的，这些蛋白质是功能性的，并且在替代起始位点的起始在细菌中广泛存在，”药物化学和生药学研究教授Vázquez-Laslop说。 UIC药学院和生物分子科学中心。

研究人员在大约4,000个基因中发现了超过100个大肠杆菌基因，这些基因可以在多个位点启动蛋白质合成。“在这些未知位点发起的蛋白质可能构成蛋白质组的先前隐藏的部分 - 可以在细菌中表达的整套蛋白质 - 它们在这些位点的起始可能在细胞的生命中发挥作用，”曼金，也是生物分子科学中心的主任。“通过更好地了解细胞和抗生素作用机制，我们可以运用这些知识来了解更多关于细菌变成致病原因的信息。”

“我们也可以应用这些知识来更好地了解如何预防或阻止细菌造成伤害，”Vázquez-Laslop说。