新方法促进放线菌中抗生素或抗寄生虫化合物的生产

　　研究人员已经开发出一种方法来刺激隐藏在放线菌基因组中的新抗生素或抗寄生虫化合物的生产，放线菌是放线菌素和链霉素等药物的来源，并且已知含有其他未开发的化学财富。科学家们在《eLife》杂志上发表了他们的研究结果。

　　领导这项研究的伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校生物化学教授萨蒂什·奈尔(Satish Nair)说，研究人员想要克服一个困扰了几十年的问题，这个问题困扰着那些希望研究和利用细菌能产生的无数抗生素、抗真菌和抗寄生虫化合物的人。

　　奈尔和他的同事们想要确定这些激素是如何影响放线菌中抗生素的产生的。通过将细菌暴露在合适的激素或激素组合中，研究人员希望刺激微生物产生新的医学上有用的化合物。

　　研究小组将重点放在avenolide上，这是一种化学性质比早期细菌激素研究中使用的激素更稳定的激素。Avenolide调节土壤微生物中抗寄生虫化合物阿维菌素的产生。这种化合物的化学修饰版本伊维菌素被用于治疗河盲症，这种疾病是由苍蝇传播的，在药物开发之前，数百万人失明，其中大部分在撒哈拉以南非洲。

　　在这项新研究中，化学研究生Iti Kapoor在实验室中开发了一种比以前更简化的合成avenolide的方法。这使得研究小组能够研究这种激素与细菌细胞内外受体的相互作用。

　　奈尔说:“利用一种叫做x射线晶体学的方法，伊蒂和生物化学研究生菲利普·奥利瓦雷斯能够确定激素是如何与受体结合的，以及在没有激素的情况下受体是如何与DNA结合的。”“通常，这些受体位于基因组上，它们基本上起着刹车的作用。”

　　研究人员发现，当激素与受体结合时，受体就失去了附着在DNA上的能力。这就关闭了刹车，让生物体大量产生像抗生素这样的防御性化合物。

　　了解受体的哪些区域与激素和DNA结合有关，使研究小组能够扫描数十种放线菌的基因组，以找到具有与受体或类似受体结合的正确特征的序列。这一过程被称为基因组挖掘，它使研究小组确定了90种放线菌，这些放线菌似乎受同一类别的烯内酯或其他激素的调节。

　　奈尔说:“我们的长期项目是把这90种细菌放在实验室里培养，向它们添加化学合成的激素，看看会产生什么新分子。”“我们方法的美妙之处在于，我们现在可以让细菌产生大量的分子，而这些分子通常是我们在实验室里无法制造出来的。”

　　他说，其中一些新化合物可能具有医学意义。

　　美国国立卫生研究院支持这项研究。