耐抗生素细菌背后的惊人机制

　　每年，有更多的细菌菌株对我们用以治疗致命性感染的抗生素，发展出了耐药性。美国斯克里普斯研究所（TSRI）的科学家们，一直都在努力开发新型抗生素，包括arylomycin，但是试验表明，细菌也有可能对arylomycin产生耐药性。

　　现在，TSRI的科学家们发现，一种重要的人类病原体——金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus），可通过“开启”表达一组以前未知的基因，对这种药物发展出耐药性。这些研究结果在本周的《mBio》杂志上发表。

　　这项研究的通讯作者、TSRI的Floyd Romesberg教授表示：“这就解释了为什么抗生素耐药率在一些细菌中较高，而在一些细菌中则较低。耐药性取决于这一组以前未知的基因，它们可能有助于细菌对arylomycins产生耐药性。”

　　不那么重要的蛋白质

　　Arylomycin抗生素，通过抑制一种称为I型信号肽酶（SPase）的蛋白，阻止细菌的生长，长久以来被认为是菌体正常代谢生长“必不可少”的蛋白，因为科学家认为，细菌没有它就不能存活。

　　SPase的作用是，当蛋白质从细胞内到达外部，以完成其功能（诸如获取养分）时，剪掉蛋白质的肽序列。没有这种信号肽的裂解，这些关键蛋白就不能到达细胞外，而是积聚在膜里，并且细菌死亡。

　　至少，科学家们一直这样认为，直到TSRI的Romesberg实验室研究表明，即使当arylomycin靶定并抑制SPase的时候，仍有一些细菌存活。让研究人员吃惊的是，他们发现，当他们完全删除编码SPase的基因后，金黄色葡萄球菌仍然能够生存。

　　Romesberg说：“我们不相信。没有人会认为SPase是不必要的。如果你把车轮从一辆车上拿下来，它就不会跑起来了。”

　　他们下一步想了解，没有SPase，金黄色葡萄球菌是如何生存的。本文第一作者、TSRI 研究助理Arryn Craney认为：“肯定有一个答案。”

　　解开耐药性的秘密

　　利用DNA测序技术，研究人员发现了一组基因，它们共同作用，可以替代SPase的作用。

　　他们发现，当缺乏SPase时，一种名为AyrR的蛋白，可打开这些基因，产生称为AyrA和AyrBC的蛋白质，也可切割肽的信号肽序列。科学家们相信，这种方法可能已经进化到，在蛋白分泌水平高并且SPase不能独自起作用的时候，不时地帮助细菌。

　　Craney说：“我们想当然的认为，我们知道蛋白质分泌的所有步骤。现在，我们已经找到一种方法来绕过SPase。”

　　Romesberg指出，该研究的下一步是，找出AyrA和AyrBC编码基因起初是如何被开启的。他说：“转运蛋白通过一个细胞，对于人类细胞也很重要。所有的生命形式都必须分泌蛋白质，所以，发现蛋白质分泌中的这个新步骤，具有重要的意义。”