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康奈爾大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌獨(dú)有的調(diào)節(jié)機(jī)制的結(jié)構(gòu),這為設(shè)計(jì)針對(duì)病原體的新型抗生素打開(kāi)了大門(mén)。
隨著抗藥性細(xì)菌威脅的增加,這一發(fā)現(xiàn)為尋找靶向致病細(xì)菌的替代方法提供了希望。
在這項(xiàng)研究中,研究人員使用X射線晶體學(xué)揭示了病原性結(jié)核分枝桿菌(該模型細(xì)菌)中所謂的“ T-box”元素的結(jié)構(gòu)。
T盒是識(shí)別細(xì)胞何時(shí)缺乏特定氨基酸的結(jié)構(gòu),是細(xì)胞的組成部分。T盒可通過(guò)啟動(dòng)產(chǎn)生更多氨基酸的過(guò)程來(lái)使細(xì)菌對(duì)這種缺乏作出反應(yīng)。這樣,T-box促進(jìn)了細(xì)菌的基本功能,其中包括許多致病菌,例如結(jié)核分枝桿菌和炭疽芽孢桿菌,這些細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致致命的炭疽病。
研究第一作者羅伯特·巴塔格利亞(Robert Battaglia)說(shuō):“ T盒僅在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn),它們控制必需基因。” “這使它們成為有吸引力的靶標(biāo),因?yàn)樗鼈儗?duì)于許多細(xì)菌對(duì)饑餓狀況的反應(yīng)也至關(guān)重要。”
Battaglia是高級(jí)作者Ailong Ke實(shí)驗(yàn)室的研究生,他是康奈爾大學(xué)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)教授。
T-box與稱(chēng)為tRNA的基本大分子結(jié)合,該大分子以不帶電荷和帶電荷的形式存在。不同類(lèi)型的tRNA分別適合特定類(lèi)型的氨基酸。當(dāng)細(xì)菌細(xì)胞中的氨基酸含量較低時(shí),相應(yīng)的tRNA將不帶電荷并與T-box結(jié)合,從而識(shí)別tRNA所需的氨基酸類(lèi)型并促進(jìn)產(chǎn)生更多此類(lèi)氨基酸的過(guò)程氨基酸。當(dāng)氨基的量酸上升,tRNA的將耦合用它,從而計(jì)費(fèi)的tRNA。然后將氨基酸用于各種基本細(xì)菌細(xì)胞功能。
在這項(xiàng)研究中,研究人員描述了完整的T-box和tRNA復(fù)合物的結(jié)構(gòu)。
Battaglia說(shuō):“通過(guò)解決我們的結(jié)構(gòu),我們能夠看到T-box的不同部分如何定位,以使T-box與tRNA具有這種特定的相互作用。” “如果我們能夠開(kāi)發(fā)出針對(duì)這些T-box元件的藥物,以破壞它們與tRNA結(jié)合的能力,那么它們可能是抗生素的一個(gè)很好的選擇,因?yàn)槲覀冏约簺](méi)有[T-box],因此我們不必?fù)?dān)心副作用或毒性。”
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