融化细菌破译抗生素抗性

随着抗生素耐药性在全球范围内蔓延，人们迫切需要研究细菌的新技术。EMBL研究人员已经采用现有技术研究蛋白质的熔化行为，以便将其用于细菌研究。分子系统生物学发表了他们的研究结果 - 允许世界各地的研究人员在7月6日开始使用该技术。

热蛋白质组分析(TPP)于2014年开发(Savitski等，Science2014)，使科学家能够比较在扰动之前和之后细胞或生物体中所有蛋白质的融化行为，例如给药。通过使TPP适应细菌，它现在可用于研究细菌细胞中大多数蛋白质的活性和结构。在EMBL的Savitski和Typas小组工作的博士后AndréMateus领导了这项研究。

细菌摄取热量

虽然人体在42°C以上的温度下停止运作，但大肠杆菌仍会定期生长至45°C。“我们发现，细菌细胞中间的蛋白质对热的耐受性低于细胞表面的蛋白质，”Mikhail Savitski说。“令人惊讶的是，蛋白质的位置比其与其相互作用的其他蛋白质更能预测其融化行为。”

通过TPP，研究人员还可以研究药物对细菌的影响。蛋白质 - 药物相互作用通常会增加蛋白质的耐热性，从而导致更高的熔点。因此，比较药物处理和未处理细菌细胞的耐热性有助于识别抗菌药物的目标，但也有助于破译细菌细胞如何屈服于药物或试图绕过其作用。

耐药机制

“在一个特殊情况下，我们能够阐明一种新的抗药性机制，”AndréMateus说。“细胞使用蛋白质将抗生素泵出细胞。从染色体遗传上移除一个这样的外排泵后，细菌对许多药物变得更敏感，但奇怪的是对一种叫做氨曲南的特定抗生素更具抵抗力。使用TPP，我们发现这是由于特定孔蛋白 - 一种蛋白质的水平显着降低，这种蛋白质充当了氨曲南用于进入细胞的孔隙。“

与其他技术相比，TPP允许科学家在短时间内研究扰动对数千种单个蛋白质的影响。大多数获得的见解 - 如体内蛋白质活性的变化 - 使用其他常规技术和同时使用这么多蛋白质是不可能的，这表明TPP具有详细研究细菌的潜力。

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