?乳酸鏈球菌肽是一種天然的抗菌物質,,其用于儲存食物的歷史已經有40多年,科學家首次在天然條件下從試管內生產出了乳酸鏈球菌肽,,并且鑒定了制造乳酸鏈球菌肽的酶的結構,,還獲得了這種酶獨特的生物活性。這項研究結果發(fā)表在3月份的第10期《Science》雜志上,。研究結果強調了乳酸鏈球菌肽是在天然狀態(tài)下生產出來的,,這將有利于新型抗生素的制造。
??乳酸鏈球菌肽是由34個氨基酸組成的肽,其中大部分氨基酸是羊毛硫氨酸,、甲基羊毛硫氨酸,、脫氫丙氨酸、脫氧氨基丁酸,。其中脫氧氨基丁酸是轉錄后蛋白質修飾所形成的,。乳酸鏈球菌肽主要抵抗革蘭氏陽性菌和食源性病原體,其中包括肉毒桿菌毒和李斯特菌,。乳酸鏈球菌肽抵抗這些細菌的機制是它能夠使細菌的細胞膜上形成小孔使細菌胞漿外泄從而殺滅細胞,,并且乳酸鏈球菌肽還有阻斷致病菌致病關鍵分子的作用。
??研究人員用簡單的方法通過一種環(huán)化酶-NisC就在試管內合成了乳酸鏈球菌肽,,而以往生產乳酸鏈球菌肽的整個過程是在牛奶中常見細菌-Lactococcus lactis內完成,。另外,研究人員除了發(fā)現NisC蛋白能夠高效催化乳酸鏈球菌肽的生產外,,更為重要的是發(fā)現NisC蛋白能夠催化乳酸鏈球菌肽5個硫醚環(huán)的形成,,而這種結構對乳酸鏈球菌肽的生物活性至關重要。通常硫醚環(huán)由4至7個氨基酸構成,,并且在特定的位點有抗酶解活性,,這些結構決定了乳酸鏈球菌肽的抗菌特性。乳酸鏈球菌肽是硫醚抗生素家族眾多種類中的一種,,硫醚抗生素家族有可能成為新型藥物,。如果開發(fā)硫醚抗生素成為藥物,其中關鍵部分是要弄清其生物合成過程中的酶,。
??研究還表明NisC的結構與哺乳動物細胞的法尼基轉移酶在結構上十分相似,。法尼基轉移酶對致瘤蛋白-Ras的活性起著重要作用。法尼基蛋白轉移酶可以催化Ras蛋白末端的半胱氨酸殘基的法尼基化,,這種蛋白質修飾作用對于Ras蛋白與細胞膜連接及細胞轉化是必需的,,由此可以導致疾病的發(fā)生。研究表明,,Ras蛋白在25%乳腺癌患者中發(fā)生了突變,。因此,阻止Ras蛋白法尼基化有可能防止乳腺癌的發(fā)生,。所以弄清NisC的結構及其催化5個硫醚環(huán)形成的機制將有重要意義。