Nature子刊发现了解决细菌感染的新方法

西奈山伊坎医学院的研究人员发现了一种控制细菌感染的新方法。该研究结果发表在2月6日的《自然结构与分子生物学》网络版上。该团队发现了一种方法，可以开启一种重要的细菌防御机制，以对抗和控制细菌感染。这种防御系统被称为基于环寡核苷酸的噬菌体信号系统(CBASS)，是某些细菌用来保护自己免受病毒攻击的自然机制。细菌自我毁灭是防止病毒传播到种群中其他细菌细胞的一种手段。

　　

西奈山伊坎医学院的研究人员发现了一种控制细菌感染的新方法。该研究结果发表在2月6日的《自然结构与分子生物学》网络版上[DOI # 10.1038/s41594-024-01220-x]。

该团队发现了一种方法，可以开启一种重要的细菌防御机制，以对抗和控制细菌感染。这种防御系统被称为基于环寡核苷酸的噬菌体信号系统(CBASS)，是某些细菌用来保护自己免受病毒攻击的自然机制。细菌自我毁灭是防止病毒传播到种群中其他细菌细胞的一种手段。

“我们想看看细菌自我杀伤的CBASS系统是如何被激活的，以及它是否可以用来限制细菌感染，这是一种解决细菌感染的新方法，细菌感染是医院和其他环境中的一个重要问题。找到对抗抗生素耐药性的新工具至关重要。在对抗超级细菌的战争中，我们需要不断创新和扩展我们的工具包，以保持领先于不断发展的耐药性。”伊坎西奈山药理学教授Aneel Aggarwal博士说。

根据美国疾病控制与预防中心2019年的一份报告，美国每年发生280多万例抗微生物药物耐药性感染，超过3.5万人因此死亡。

作为实验的一部分，研究人员研究了“Cap5”或cbas相关蛋白5如何被激活以进行DNA降解，以及如何通过结构分析和各种生物物理，生化和细胞分析相结合来控制细菌感染。Cap5是一种关键蛋白，它被环核苷酸(小信号分子)激活，破坏细菌细胞自身的DNA。

“在我们的研究中，我们首先确定了许多环核苷酸中的哪一个可以激活CBASS系统的效应物Cap5，一旦我们弄清楚了这一点，我们就仔细研究了Cap5与这些小信号分子结合时的结构。然后，在伊坎西奈山研究员Daniela Sciaky博士的专家帮助下，我们证明了通过将这些特殊分子添加到细菌的环境中，这些分子可能被用来消灭细菌。”伊坎西奈山药理学助理教授Olga Rechkoblit博士说。

研究人员发现，用环核苷酸确定Cap5的结构是一项技术挑战，需要布鲁克海文国家实验室AMX光束线科学家Dale F. Kreitler博士的专家帮助。它是通过在同一设备上使用微聚焦同步加速器x射线辐射实现的。微聚焦同步加速器x射线辐射是一种x射线辐射，它不仅是使用特定类型的粒子加速器(同步加速器)产生的，而且还被仔细地集中或聚焦在一个很小的区域，以便进行更详细的成像或分析。

接下来，研究人员将探索他们的发现如何应用于其他类型的细菌，并评估他们的方法是否可以用于管理由各种有害细菌引起的感染。