每年，有更多的細(xì)菌菌株對(duì)我們用以治療致命性感染的抗生素，發(fā)展出了耐藥性。美國(guó)斯克里普斯研究所（TSRI）的科學(xué)家們，一直都在努力開發(fā)新型抗生素，包括arylomycin，但是試驗(yàn)表明，細(xì)菌也有可能對(duì)arylomycin產(chǎn)生耐藥性。

現(xiàn)在，TSRI的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一種重要的人類病原體——金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus），可通過(guò)“開啟”表達(dá)一組以前未知的基因，對(duì)這種藥物發(fā)展出耐藥性。這些研究結(jié)果在本周的《mBio》雜志上發(fā)表。

這項(xiàng)研究的通訊作者、TSRI的Floyd Romesberg教授表示：“這就解釋了為什么抗生素耐藥率在一些細(xì)菌中較高，而在一些細(xì)菌中則較低。耐藥性取決于這一組以前未知的基因，它們可能有助于細(xì)菌對(duì)arylomycins產(chǎn)生耐藥性。”

不那么重要的蛋白質(zhì)

Arylomycin抗生素，通過(guò)抑制一種稱為I型信號(hào)肽酶（SPase）的蛋白，阻止細(xì)菌的生長(zhǎng)，長(zhǎng)久以來(lái)被認(rèn)為是菌體正常代謝生長(zhǎng)“必不可少”的蛋白，因?yàn)榭茖W(xué)家認(rèn)為，細(xì)菌沒(méi)有它就不能存活。

SPase的作用是，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)從細(xì)胞內(nèi)到達(dá)外部，以完成其功能（諸如獲取養(yǎng)分）時(shí)，剪掉蛋白質(zhì)的肽序列。沒(méi)有這種信號(hào)肽的裂解，這些關(guān)鍵蛋白就不能到達(dá)細(xì)胞外，而是積聚在膜里，并且細(xì)菌死亡。

至少，科學(xué)家們一直這樣認(rèn)為，直到TSRI的Romesberg實(shí)驗(yàn)室研究表明，即使當(dāng)arylomycin靶定并抑制SPase的時(shí)候，仍有一些細(xì)菌存活。讓研究人員吃驚的是，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們完全刪除編碼SPase的基因后，金黃色葡萄球菌仍然能夠生存。

Romesberg說(shuō)：“我們不相信。沒(méi)有人會(huì)認(rèn)為SPase是不必要的。如果你把車輪從一輛車上拿下來(lái)，它就不會(huì)跑起來(lái)了。”

他們下一步想了解，沒(méi)有SPase，金黃色葡萄球菌是如何生存的。本文第一作者、TSRI 研究助理Arryn Craney認(rèn)為：“肯定有一個(gè)答案。”

解開耐藥性的秘密

利用DNA測(cè)序技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)了一組基因，它們共同作用，可以替代SPase的作用。

他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)缺乏SPase時(shí)，一種名為AyrR的蛋白，可打開這些基因，產(chǎn)生稱為AyrA和AyrBC的蛋白質(zhì)，也可切割肽的信號(hào)肽序列?？茖W(xué)家們相信，這種方法可能已經(jīng)進(jìn)化到，在蛋白分泌水平高并且SPase不能獨(dú)自起作用的時(shí)候，不時(shí)地幫助細(xì)菌。

Craney說(shuō)：“我們想當(dāng)然的認(rèn)為，我們知道蛋白質(zhì)分泌的所有步驟。現(xiàn)在，我們已經(jīng)找到一種方法來(lái)繞過(guò)SPase。”

Romesberg指出，該研究的下一步是，找出AyrA和AyrBC編碼基因起初是如何被開啟的。他說(shuō)：“轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通過(guò)一個(gè)細(xì)胞，對(duì)于人類細(xì)胞也很重要。所有的生命形式都必須分泌蛋白質(zhì)，所以，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)分泌中的這個(gè)新步驟，具有重要的意義。”