麻省理工学院科学家发现新的抗生素候选人

麻省理工学院研究人员已经发现通常被细胞分泌的肽，该细胞患者具有先前未知的抗微生物活性。图像：Ella Maru Studio

人体产生许多抗微生物肽，帮助免疫系统抵抗感染。希望利用这些肽作为潜在抗生素的科学家现在发现人体中的其他肽也可以具有有效的抗菌作用，扩大新的抗生素候选者的池。

在新的研究中，来自麻省理工学院和那不勒斯大学的研究人员发现蛋白质蛋白质的片段，一种用于消化胃中的食物的酶，可以杀死沙门氏菌和大肠杆菌等细菌。

研究人员认为，通过改变这些肽来增强它们的抗微生物活性，它们可能能够开发可用作抗药性细菌的抗生素的合成肽。

“这些肽真的构成了工程的伟大模板。现在的想法是使用合成生物学进一步修改它们并使它们更有效，“Cesar de la Fuente-Nunez，Mit Postdoc和Areces Foundation Sourlow，以及该论文的高级作者之一。

其他麻省理工学院作者在八月20日出现的ACS综合生物学期刊中，是蒂莫西·鲁，电气工程与计算机科学副教授和生物工程，以及一名前访问学生的Marcelo der Torossian Torres。

发现新功能

在几乎所有生物体中发现的抗微生物肽可以杀死许多微生物，但它们通常不足以自行充当抗生素药物。许多科学家（包括De La Fuente-Nunez和Lu）一直在探索创造这些肽的更多有效版本的方法，希望寻找新的武器来打击抗生素抗性细菌造成的不断增长的问题。

在这项研究中，研究人员希望探索在以前已知的抗微生物肽外的人体外的其他蛋白质是否可能也能够杀死细菌。为此，他们开发了一种搜索算法，其分析人蛋白序列的数据库以寻找与已知的抗微生物肽的相似性。

“这是一种数据采矿方法，可以很容易地发现以前未开发的肽，”De La Fuente-Nunez说。“我们有我们知道的模式与古典抗微生物肽相关，搜索引擎通过数据库进行，并找到类似于我们所知道的杀死细菌的肽的模式。”

在近2,000人蛋白质的筛网中，该算法鉴定了大约800个，可能的抗微生物活性。在ACS合成生物论文中，研究团队专注于肽胃蛋白酶原，其作用是在食物中分解蛋白质。胃蛋白酶原来被细胞分泌的细胞分泌，胃中的胃中盐酸与胃蛋白原混合，将其转化为胃蛋白酶A，百分比A，蛋白质A，消化蛋白质，并进入几个其他小碎片中。

这些碎片，其目前没有已知的功能，以抗微生物筛网中的候选人显示出来。

一旦研究人员确定了那些候选人，他们将它们对实验室烹饪中生长的细菌进行了测试，发现它们可以杀死各种微生物，包括食物中的病原体，如沙门氏菌和大肠杆菌，以及其他铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假单胞菌，包括铜绿假in，所述感染囊性纤维化患者的肺部。在酸性pH下看到这种效果，类似于胃的pH和中性pH值。

“人类的胃受到许多致病菌的攻击，因此我们会有一个主机防御机制来捍卫自己免受这种攻击，”de la fuente-nunez说。

更有效的药物

研究人员还测试了针对小鼠的假单胞菌铜绿假单胞菌皮肤感染的三个胃肠原碎片，发现肽显着降低了感染。肽杀死细菌的确切机制是未知的，但研究人员的假设是它们的正电荷使肽含有与其他抗微生物肽类似的机制与其中的带负电荷的细菌膜和戳孔。

研究人员现在希望改变这些肽使它们更有效，因此它们可能被用作抗生素。它们还寻求来自人类以外的生物的新肽，他们计划进一步研究算法鉴定的一些其他人肽。

“我们有所有这些分子的地图，下一步是展示它们中的每一个是否实际上具有抗微生物特性，并且每个都可以作为一种新的抗菌剂开发，”De la Fuente-Nunez说。

出版物：Katia Pane等，“鉴定了计算实验平台的人胃的新型隐秘多功能抗微生物肽”ACS合成。Biol。，2018; DOI：10.1021 / ACSSYNBIO.8B00084