科學家研究了細菌如何融化以研究它們對藥物的反應

隨著抗生素耐藥性在全球範圍內蔓延，人們迫切需要研究細菌的新技術。EMBL研究人員已經採用現有技術研究蛋白質的熔化行為，以便將其用於細菌研究。分子系統生物學在7月6日公布了他們的研究結果 - 允許世界各地的研究人員開始使用該技術。

熱蛋白質組分析（TPP）於2014年開發（Savitski等，Science2014），使科學家能夠在擾動之前和之後比較細胞或生物體中所有蛋白質的融化行為，例如給葯。通過使TPP適應細菌，它現在可用於研究細菌細胞中大多數蛋白質的活性和結構。在EMBL的Savitski和Typas小組工作的博士後AndréMateus領導了這項研究。

細菌攝取熱量

雖然人體在42°C以上的溫度下停止運作，但大腸桿菌仍會定期生長至45°C。「我們發現，細菌細胞中間的蛋白質對熱的耐受性低於細胞表面的蛋白質，」Mikhail Savitski說。「令人驚訝的是，蛋白質的位置比其與其相互作用的其他蛋白質更能預測其融化行為。」

通過TPP，研究人員還可以研究藥物對細菌的影響。蛋白質 - 藥物相互作用通常會增加蛋白質的耐熱性，從而導致更高的熔點。因此，比較藥物處理和未處理的細菌細胞的耐熱性有助於識別抗微生物藥物的目標，但也有助於破譯細菌細胞如何屈服於藥物或試圖繞過其作用。

耐葯機制

「在一個特殊情況下，我們能夠闡明一種新的抗藥性機制，」AndréMateus說。「細胞使用蛋白質將抗生素泵出細胞。從染色體上遺傳一個這樣的外排泵後，細菌對許多藥物變得更敏感，但奇怪地對一種叫做氨曲南的特定抗生素更具抵抗力。使用TPP，我們發現這是由於特定孔蛋白水平的顯著降低 - 一種充當毛孔的蛋白質 - 被氨曲南用於進入細胞。「

與其他技術相比，TPP允許科學家在短時間內研究擾動對數千種單個蛋白質的影響。大多數獲得的見解 - 如體內蛋白質活性的變化 - 對於其他常規技術和同時存在的許多蛋白質是不可能的，這表明TPP具有詳細研究細菌的潛力。

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