seyedsayamdost实验揭示了小分子相煎何太急

七重峰16年,2020年下午12点56分

与令人讨厌的倾向的新的细菌分子跟踪并杀害他人自有一种已经在人类微生物在普林斯顿的发现,研究人员 化学系。命名streptosactin,它是第一个小分子发现具有自相残杀的活动。

发现由seyedsayamdost实验室是 详细 在美国化学学会(JACS)的杂志。

研究描述了一个名副其实的针在-A-草垛追捕中streptosactin位于“在检测的边缘。”它的生产是微乎其微的,因此很难追踪,研究人员只能通过复杂的因素相互作用所取得的成果。

他们用开发了几年前一个聪明的生物信息学搜索策略 利亚bushin, 一个 第六-今年研究生在实验室seyedsayamdost。这种“基因组第一”的方法允许他们屏幕分子为两个关键特征:社区行为(从而露出自相残杀)和结构或拓扑新颖性。

接着,研究人员采用了先进的质量 法战术 分离出“从噪声信号,”操纵和 定位搜索月份抢手的复合前后经过浓缩培养提取物千倍。

自相残杀的行为已经与酶或大的蛋白质另一种细菌被发现,但在一个小分子前所未有。该行为的目的尚不完全清楚。研究人员认为,同室操戈可以通过增强兄弟人口的基因组成有助于进化适应性。

“这太疯狂了,我被它感到惊讶了。这种生物活性是我们绝不会预测,”说 穆罕默德seyedsayamdost,化学副教授。 “但是,这是怎么活的微生物 - 没有道德。它只是原始的生存。

“同室操戈是这个品种的适应度和强度好,”他补充说。 “这是在这种细菌产生不同的基因组成,因此它可以提高生存遇到任何挑战或条件的机会的一种方式。”

3 scientists

利亚bushin,穆罕默德seyedsayamdost和Brett温顿:在seyedsayamdost实验室谁发现了streptosactin分子的成员。

从一个基因组测序帮助

该实验室的研究打开了一个新窗口到辽阔,基本上还未微生物,即微生物的聚集体生活在哺乳动物体内,并可能起着所有哺乳动物的健康显著的作用。所以未知的是,它的每一位被描述为一个前沿的异域如月亮的表面上或在海洋底部的微生物。

天然产物化学家像那些在普林斯顿实验室尝试去发现和认识的分子微生物利用交互与他们的环境:共同努力,掌握食品原料,竞争,甚至互相残杀。科学家利用这些信息来生成抗生素和抗病毒药药物先导;其实,我们在临床上使用的所有抗生素有70%来自这些来源。

因为运气起到了显著的作用“天然产物研究可真令人沮丧。在某种程度上,它就像钓鱼了一下,说:” bushin,在新论文的第一作者。

“搜索的个月后,你认为你有一个命中,然后你去通过表征它的过程:这是新的?是让人知道呢?如果不是,你必须从头做起。但是当你发现一些新的东西像streptosactin,这是肾上腺素的这种一窝蜂这是令人难以置信的。这就是为什么你经历的艰苦工作几个月。作为一名科学家,这绝对是每天就是让我进入实验室“。

notation of the streptosactin molecule

该图中示出了streptosactin分子的结构。

质谱提供

即使有新的搜索方法,一种是极其敏感的仪器,streptosactin很难从活的文化识别;其浓度在皮摩尔范围内测量.

生物信息学预测和生物合成酶的表征,Covington的布雷特后,一个博士后在seyedsayamdost实验室,设法查明在细菌培养物中提取分子。他培养的生物体的“因为它喜欢的介质”,并且使用聪明质量 光谱测定的战术定位化学指纹图谱,他一直在寻找。

“我们曾与streptosactin的问题是,在实验室中培养,这不是在所有的制作精良。我们有一个非常灵敏的仪器,它仍然在噪声是几乎没有可检测的,”科文顿说。 “所以几个月我一直在寻找的东西,询问他们可能是噪音或者他们可能是真实的吗?

“这是一个过山车与天然产物化学,”科文顿补充说。 “如果我们有一个工具的有点厉害,我们就不会发现它。如果我们不专心它为好,我们就不会发现它。如果我们没有正确的方法类型,我们使用,我们就不会看到它。你必须清楚地知道你要找的人,你不得不找了很长一段时间。”

bushin说:“我坚信Brett是世界上唯一的几个人谁能够完成这个任务之一。”

属性和streptosactin的行为还没有通过感到困惑:什么是它在微生物的作用?为什么自相残杀的行为?什么其他的发现仍然由bushin的搜索算法所预测的600多个天然产品?这些将成为今后的研究项目由seyedsayamdost实验室牵头的基础。

“有是可以通过这部作品来支持多个项目的论文,说:” seyedsayamdost。

发现和streptosactin的生物合成,具有替代拓扑的sactipeptide在人类微生物由共生细菌编码“,由利亚湾bushin,布雷特℃。 科文顿,布丽塔即后悔,迈克尔学家federle和Mohammad河seyedsayamdost,出现在译者: 26日出版的美国化学学会的刊物(DOI: //doi.org/10.1021/jacs.0c05546)。该研究由美国国家科学基金会(NSF grfp奖和美国国家科学基金会的资金支持 职业生涯奖),和宝来惠康基金路径研究者奖