來自嗜熱菌的新型強效抗菌劑

格羅寧根大學的微生物學家和他們的立陶宛同事發現了一種新的甘氨酸，一種附著糖基的小抗菌肽，由嗜熱菌產生，在相對較高的溫度下穩定。他們還成功地將產生該糖蛋白所需的基因轉移到大腸桿菌中。這使得更容易生產和研究這種可能用于生物燃料生產的化合物。這些研究結果于3月7日在Nature Communications上發表。

抗生素耐藥性的上升促使人們尋找新的抗菌藥物。細菌素 - 細菌產生的肽毒素可抑制相似或相關細菌菌株的生長 - 是更傳統抗生素的替代品。細菌素也可用于保護由嗜熱細菌介導的高溫發酵。但這需要使用在較高溫度下穩定的細菌素。

神秘

“這就是為什么我們有興趣發現從立陶宛油井上方的土壤中分離出的嗜熱桿菌Aeribacillus palladius似乎會產生一種抗菌肽，”格羅寧根大學分子生物學教授Oscar Kuipers說。到目前為止，該化合物的純化和鑒定尚未成功。因此，博士來自維爾紐斯大學的學生Arnoldas Kaunietis在Kuipers實驗室度過了將近兩年的時間來解開這個謎團。他是新論文的**作者。

通過使用由Kuipers小組的Anne de Jong和Auke van Heel開發的BAGEL4軟件分析立陶宛細菌的基因組信息，發現了負責產生細菌素的基因，最終的基因產物被命名為蒼白球菌。BAGEL4軟件搜索具有產生新型抗微生物劑的潛在能力的基因簇。

糖

抗微生物證明是一種甘氨酸，屬于一類翻譯后修飾的肽。這意味著在其產生后，將一個或多個官能團添加到肽中。在糖蛋白的情況下，該官能團是糖。“到目前為止，只知道其他五種甘氨酸，”奎伊斯說。

為了促進該肽的進一步研究和工程化，將負責產生蒼白球菌的基因轉移到大腸桿菌BL21(DE3)細菌中。'基因的表達效果很好，這是一個真正的突破，因為很難直接在革蘭氏陰性細菌中從革蘭氏陽性細菌菌株中表達完整的抗菌基因簇，并使產物分泌出來。

生物燃料

在分離出蒼白球菌后，科學家們確認它具有高度的熱穩定性，并且對特定的嗜熱菌具有極強的活性。此外，通過在BAGEL4中使用蒼白球菌生物合成基因的序列，在兩種不同的芽孢桿菌菌株中發現了兩種相似的肽。這些名為Hyp1和Hyp2的肽也在大腸桿菌菌株中成功表達。'這表明表達系統適用于各種甘氨酸;Kuipers說，它能夠在體內生產它們。

蒼白球菌可用于高溫發酵，其用于生產生物燃料或化學結構單元。較高的溫度使得更容易回收乙醇等揮發性產品，但也降低了常見細菌污染的風險。然而，嗜熱細菌的污染是可能的。“蒼白球菌和Hyp1似乎都對嗜熱細菌和一些芽孢桿菌屬有活性，”Kuipers說。可能會有更多應用：“嗜熱生物污染也是食品行業的一個問題。”