Biosenzor oblikovalca lahko odkrije antibiotično proizvodnjo mikrobov

Friki-Retrogamer especial "Retromadrid 2017". #FRG #Frikiretrogamer #jandrolion (Julij 2019).

Anonim

Raziskovalci iz državne univerze North Carolina so izdelali biosenzorje oblikovalca, ki lahko odkrijejo zanimive molekule antibiotikov. Biosenzorji so prvi korak k ustvarjanju "tovarn", ki proizvajajo antibiotike znotraj mikrobov, kot je E. coli.

Makrolidi so skupina naravno prisotnih majhnih molekul, ki imajo lahko antibiotične, protiglivične ali protibolečinske učinke. Eden od primerov je antibiotik eritromicin - to je makrolid, ki ga proizvajajo bakterije, ki bivajo v tleh. Raziskovalci so zainteresirani za uporabo teh naravnih antibiotikov in mikrobov, ki jih proizvajajo, da bi razvili nove antibiotike; vendar mikrobi, ki proizvajajo antibiotične makrolide, naredijo le majhne količine omejenega števila antibiotikov.

"Naš končni cilj je, da v mikrobi izdelamo nove različice teh antibiotikov za našo uporabo, kar bo drastično zmanjšalo čas in denar, potrebno za testiranje in razvoj novih zdravil", pravi Gavin Williams, izredni profesor bioorganske kemije na NC in ustrezni avtor prispevka, ki opisuje raziskavo. "Da bi to naredili, moramo najprej odkriti antibiotične molekule, ki jih zanimajo mikrobi."

Williams in njegova ekipa sta kot svoj biosenzor uporabljala naravno prisotno molekularno stikalo - beljakovino, imenovano MphR. V E. coli lahko MphR odkrije prisotnost makrolidnih antibiotikov, ki jih izločajo mikrobi, ki napadajo E. coli. Ko MphR zazna antibiotik, se vklopi mehanizem odpornosti, ki negira učinke antibiotikov.

Raziskovalci so ustvarili veliko knjižnico variant proteinov MphR in jih pregledali, da so lahko preklopili na proizvodnjo fluorescentne zelene beljakovine, ko so bili v prisotnosti želenega makrolida. Testirali so variante proti eritromicinu, ki jih MphR že prepozna, in ugotovil, da so nekatere od variant MphR izboljšale svojo sposobnost detekcije desetkrat. Prav tako so uspešno testirali variante proti makrolidom, ki niso bili tesno povezani z eritromicinom, kot je tilozin.

"V bistvu smo se soodločali in razvili sistem senzorja MphR, povečali njeno občutljivost pri prepoznavanju molekul, ki nas zanimajo, " pravi Williams. "Vemo, da lahko ta biosenzor prilagodimo in da bo odkril molekule, ki nas zanimajo, kar nam bo omogočilo hiter prikaz različnih milijonov različnih sevov. To je prvi korak k visoko zmogljivemu inženirstvu antibiotikov, kjer smo ustvarili obsežne knjižnice gensko spremenjenih sevov in variant mikrobov, da bi našli nekaj sevov in variant, ki proizvajajo želeno molekulo v želenem donosu. "

Raziskava se pojavlja v sintezni biologiji ACS in jo financirajo nacionalni zdravstveni zavodi (donacija GM104258) in državni kanclerski inovacijski sklad. Podiplomski študent Yiwei Li, nekdanji podiplomski študent Christian Kasey, bivši študent Mounir Zerrad in profesor kemije Univerze Virginia Commonwealth T. Ashton Cropp, sta prispevala k delu.

menu
menu