Rutgers的科學(xué)家們闡明了一種叫做抗菌肽J25 (microcin MccJ25) 的天然小分子的復(fù)雜機(jī)制，這種抗菌肽能夠象瓶子的木塞一樣阻斷細(xì)菌中關(guān)鍵酶，有可能導(dǎo)致新一代抗生素的出現(xiàn),。
新澤西州立大學(xué)的兩組研究人員各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)MccJ25能以獨(dú)特的方式阻斷細(xì)菌RNA 聚合酶(RNAP)中用于運(yùn)輸合成RNA的堿基和排出合成過程中的副產(chǎn)物的一個(gè)“通道”。
Howard Hughes醫(yī)學(xué)研究院,， Waksman微生物研究院化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)系教授Richard H. Ebright說：“因?yàn)殡p向渠道被封閉導(dǎo)致RNAP缺乏原料而被迫關(guān)閉,，從而殺死細(xì)菌，因此了解MccJ25的作用機(jī)制將為設(shè)計(jì)新型抗生素藥物揭開新的篇章,。”
為了了解MccJ25的功能機(jī)制,，Ebright’s的研究小組采用遺傳突變的方法合成各種RNAP的突變形式，從而確定RNAP與MccJ25的結(jié)合位點(diǎn),。研究人員用生物物理學(xué)方法對MccJ25進(jìn)行熒光標(biāo)記,，并對RNAP的12個(gè)位點(diǎn)分別進(jìn)行熒光標(biāo)記。利用這些熒光標(biāo)記,，研究人員可以用類似GSP定位的方式來測量結(jié)合時(shí)的位點(diǎn)來驗(yàn)證結(jié)果,。然后他們用生化方法來檢測二者結(jié)合后的變化。
在Konstantin Severinov的研究小組首次證實(shí)細(xì)胞的RNAP對MccJ25有抗性,，在試管中對這種藥物也同樣有抗性,。目前,，這些研究人員正在用生化方法從分子水平上研究的MccJ25的功能機(jī)制。 除此以外,，他們用復(fù)雜的生物物理方法揭示MccJ25如何結(jié)合到RNAP上并阻止酶功能,。
在2004年6月18日的Molecular Cell期刊上，Ebright和他的研究伙伴們以及Severinov的研究成員分別的發(fā)表了他們用不同的方法得到相同的結(jié)論的報(bào)道,。
Ebright說：“直到去年,，我們才真正的了解了該分子結(jié)構(gòu)，它是有21個(gè)氨基酸組成,，在形態(tài)和結(jié)構(gòu)上相對小的分子”,。Severinov說：“去年以來已經(jīng)有大量的關(guān)于該分子的研究報(bào)告發(fā)表，對該分子的研究已經(jīng)達(dá)到了空前的高漲,。”
MccJ25分子就象套索一樣,，末端穿過前面的環(huán)，是少見的具有高度穩(wěn)定性和剛性結(jié)構(gòu)的分子,，這個(gè)特性將可能不僅用于藥物的設(shè)計(jì),，還有其他更多的用途。
MccJ25穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)使之可以耐受各種極端環(huán)境,。由于這種耐受粗放性,，美國國防部有意把該分子作為潛在的消毒試劑。
盡管MccJ25能夠抑制細(xì)菌的RNAP從而殺死細(xì)菌,，但是它并不能抑制人類的RNAP,，因此不會危害人類。不過,，MccJ25也有一些缺點(diǎn),，它僅作用于大腸桿菌和相關(guān)的菌屬，而且細(xì)菌很容易產(chǎn)生抗性,。
