KorB-KorA 机制的视觉描述。KorB 蛋白（绿色）被其伴侣蛋白 KorA（粉色）困在质粒 DNA（青色）上。这阻止了 RNA 聚合酶（灰色）结合 DNA，最终导致基因抑制。图源：Matthew Clark
一个全球团队在了解细菌质粒如何导致抗生素耐药性方面取得了重大进展。
他们的发现揭示了涉及蛋白质 KorB 和 KorA 的复杂机制，这可能带来削弱耐药细菌的创新治疗方法。
细菌耐药性研究取得突破一个国际研究小组在了解细菌如何产生抗生素耐药性方面取得了重大突破。
细菌使用多种防御机制来保护自己免受抗生素的侵害，这是一个日益严重的全球公共卫生挑战。
一个关键的防御机制涉及质粒——细菌细胞内的小DNA分子。这些质粒有自己的遗传物质，可以携带使细菌对抗生素产生耐药性的基因。
通过揭示质粒在细菌耐药性中发挥的具体作用，科学家可以开发出旨在更有效地对抗耐药性感染的新治疗方法。
揭秘KorB-KorA机制约翰英纳斯中心的研究人员和合作伙伴使用了一种名为 RK2 的模型质粒，该质粒在全球范围内用于研究传播抗生素耐药性的临床相关质粒。
他们最初关注的是一种名为 KorB 的分子，这种分子对于质粒在细菌宿主中存活至关重要。这种 DNA 结合蛋白此前被认为在控制基因表达方面发挥着作用，但其作用机制尚不清楚。
为了解决这个问题，他们与来自马德里、纽约和英国伯明翰的顶尖专家合作。
对未来治疗学的影响研究团队利用先进的显微镜和蛋白质晶体学技术发现 KorB 与另一种名为 KorA 的分子相互作用。这种 KorB-KorA 调控系统可关闭细菌基因表达，其中 KorB 充当 DNA 滑动夹，而 KorA 充当将 KorB 固定到位的锁。
该复合物共同关闭基因表达以确保质粒在细菌宿主内的安全。
这一新发现的机制为细菌的长距离基因沉默提供了新的见解。这是一种现象，通过这种现象，诸如 KorB-KorA 复合物之类的调节元件可以与远处的目标基因相互作用，在这种情况下，它们被关闭，这样质粒就可以在细菌宿主中存活。
这项研究的第一作者、约翰·英纳斯中心的博士后研究员托马斯·麦克莱恩博士表示，这一发现是好奇心驱动科学的胜利：“最初，这个项目的重点是 KorB。然后一个幸运的‘星期五下午’实验，纯粹是出于好奇心而做的，将我们的注意力转移到了 KorA 在正确的时间将 KorB 夹在正确位置的能力上。这是一个巨大的突破，彻底改变了项目的方向。我们的研究为细菌远程基因调控提供了一个新范例，并为新疗法提供了一个目标，以破坏宿主中的质粒并使其重新对抗生素敏感。”
这项研究解决了该领域数十年的难题，即关键蛋白质 KorB 如何控制细菌多重耐药质粒 RK2 中基因的开启和关闭。
研究范围正在扩大，以包括更多临床相关的质粒，并进一步探究 KorB-KorA 机制，以了解它如何在正确的时间分解。
《自然微生物学》报道 KorB 从 DNA 滑动夹转换为阻遏物，介导多药耐药质粒中的长距离基因沉默。
参考文献：“KorB 从 DNA 滑动夹转换为阻遏物介导多药耐药质粒中的长距离基因沉默”，作者：Thomas C. McLean、Francisco Balaguer-Pérez、Joshua Chandanani、Christopher M. Thomas、Clara Aicart-Ramos、Sophia Burick、Paul Dominic B. Olinares、Giulia Gobbato、Julia EA Mundy、Brian T. Chait、David M. Lawson、Seth A. Darst、Elizabeth A. Campbell、Fernando Moreno-Herrero 和 Tung BK Le，2025 年 1 月 23 日，《自然微生物学》。DOI：10.1038/s41564-024-01915-3
来源：英国约翰·英纳斯中心
免责声明：康加号致力于健康常识分享，内容根据公开资料编辑，版权归原作者；如有侵权请在线留言删除。文章旨在介绍健康科学进展，不能作为治疗方案；如需精准健康指导，请至正规医院诊疗。
