复旦大学学者Cell解答同行研究疑问

　　

生物通报道  在最新一期(6月20日)的《细胞》（Cell）杂志上，复旦大学的研究人员以“Riboswitch Regulation of Aminoglycoside Resistance Acetyl and Adenyl Transferases”为题，就耶鲁大学的Adam Roth博士和Ronald R. Breaker教授针对该研究小组不久前发布的一项研究所提出的一些问题，进行了答疑。

今年的1月，复旦大学上海医学院英国籍全职****特聘教授、复旦大学生物医学研究院Alastair Murchie和研究员陈东戎率领的课题组，发表了一项经过3年艰辛努力获得的研究成果。他们在耐药性病细菌病原体中首次发现了一种由氨基糖苷类抗生素药物调控的新型“核糖开关”： 氨基糖苷结合核糖开关，并证实该“开关”对控制此类抗生素的“耐药性”有重大作用。相关论文发表在《Cell》杂志上。这项发现为人类最终攻克抗生素耐药这一世纪难题提供了全新视角和理论依据，具有极大的临床实用潜力。

在这篇论文中，研究人员报告称在氨基糖苷类乙酰转移酶（AAC）和氨基糖苷类腺嘌呤基转移酶（AAD）的前导序列RNA（leader RNA）中发现了一个氨基糖苷传感RNA，证实AAC和AAD两种酶通过药物修饰作用，将抗性传递给了氨基糖苷抗生素。他们的研究解释了一个众所周知的现象：添加氨基糖苷可诱导AAC/AAD蛋白表达。

研究数据表明：（1）在荧光假单胞菌中，AAC的前导序列RNA介导了氨基糖苷特异性地诱导报告基因；（2）氨基糖苷是通过表面等离子体共振（SPR）结合到前导序列RNA上的；（3）通过凝胶电泳迁移率和化学标记研究人员检测到，结合诱导了前导序列RNA的结构转变；（4）鉴别出了一种特异的氨基糖苷-RNA交联；（5）通过突变分析，研究人员确定了RNA的二级结构主要特征，以及其中的结构元件对于药物结合的重要作用。

在新一期的Cell的杂志上，Roth 和Breaker发表了题为“Integron attI1 Sites, Not Riboswitches, Associate with Antibiotic Resistance Genes”的通讯文章，提出了与验证试验有关的一些问题，并对研究的一些结果表示关注。

Alastair Murchie研究员和陈东戎研究员针对Roth 和Breaker的问题一一进行了详细的解答。作者们认为，他们研究的各个方面都是一致及相互补充的。通过化学标记，他们证实六个诱导报告基因的4,6脱氧链霉胺通过SPR极好地结合到前导序列RNA上，引起了RNA的结构转变。而三个不诱导报告基因表达的对照分子，则通过SPR微弱结合到先导RNA上，且不会引起RNA结合转变。研究人员认为他们报告的报告基因检测、SPR和化学标记数据均清晰明确，且具有极好的一致性。他们认为这些数据符合aac/aad基因调控核糖开关模型。

作者们写到，抗生素耐药这一问题出现已有60年，成为了一个重要的临床威胁，了解抗生素耐药机制具有至关重要的意义。在他们看来，他们的数据证实了一个氨基糖苷传感RNA调控了一个氨基葡糖苷抗生素耐药基因。最后，作者们对于Roth和Breaker对他们的研究所提出的讨论，并给予了他们进一步阐明数据的机会表示感谢。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Riboswitch Regulation of Aminoglycoside Resistance Acetyl and Adenyl Transferases

In our recent paper, we reported an aminoglycoside-sensing RNA in the leader RNA of the aminoglycoside acetyl transferase (AAC) and aminoglycoside adenyl transferase (AAD), enzymes that confer resistance to aminoglycoside antibiotics through modification of the drugs. Our study explains a well-known phenomenon: the induction of expression levels of the AAC/AAD proteins on addition of aminoglycosides (Williams and Northrop, 1976)……