细菌代谢和沟通之间的联系可以为新药铺平道路

研究人员发现了细菌代谢与细胞间通讯之间的联系，可能为新的抗病毒和抗生素药物提供了目标。目前用于细菌感染的药物旨在大量杀死细菌，但这些药物通常最终会遇到抗生素抗性。另一方面，抗病毒和抗生素药物阻断细菌产生的有毒分子或阻止细菌形成称为生物膜的薄而薄的薄膜(常见的例子是牙菌斑)。这些机制由群体感应控制：允许细菌群体交流和协调群体行为的过程。

例如，形成大肠杆菌的生物膜可引起尿路感染。因此，破坏群体中的群体感应和生物膜形成可以防止这些感染。

通过称为自诱导物的信号分子促进群体感应。一种特殊的自诱导剂AI-2被称为LsrK的蛋白质修饰，因此可以感知其信号。

该研究结果发表在“科学进展”杂志上，表明LsrK与HPr形成复合物，HPr是一种参与大肠杆菌葡萄糖利用的蛋白质。

普渡大学药物发现研究所的化学与研究教授Herman Sintim说：“它们在物理上相互联系的事实提供了这两个非常重要的途径实际沟通的诱人证据。”

该研究小组包括来自韩国基础科学研究所和马里兰大学的科学家，他们又发现了一个令人惊讶的发现：LsrK与HPr结合是否依赖于是否存在与HPr相连的磷酸基团，这取决于葡萄糖的可用性。当存在葡萄糖时，HPr上的磷酸基团转移到进口的糖中，但是当葡萄糖水平低时，HPr上的磷酸基团不转移。因此，具有磷酸基团的HPr的形式积累。

“我们将缺乏葡萄糖或相关糖类与关闭群体感应过程联系起来，”Sintim说。“当葡萄糖含量低时，现在含有磷酸基团的HPr对LsrK的抑制作用较小。不受抑制的LsrK可以修饰AI-2，这有利于群体感应。这意味着大肠杆菌和相关细菌之间的合作可能取决于葡萄糖的可用性“。

如果研究人员能够发现其他合成分子结合LsrK并迫使其进入无活性状态，就像HPr那样，它们可以防止一些细菌感知它们的环境并进行通信。

“如果细菌进入环境而其他细菌正在产生这种语言，他们就会被迫倾听，”辛蒂姆说。“但现在看起来我们可以闭嘴了。”

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