كان الستربتوميسين أول مضاد حيوي يتم اكتشافه في فئة الأمينوغليكوزيد وهو مشتق من بكتيريا أكتينوباكتريا من فصيلة الأمينوغليكوزيد.العقديةجنس1. يستخدم على نطاق واسع في علاج الالتهابات البكتيرية الخطيرة التي تسببها البكتيريا سالبة الجرام وإيجابية الجرام، بما في ذلك السل والتهابات الشغاف والسحايا والطاعون. على الرغم من أنه من المعروف أن الآلية الأساسية لعمل الستربتوميسين هي من خلال تثبيط تخليق البروتين عن طريق ربط الريبوسوم، إلا أن آلية الدخول إلى الخلية البكتيرية ليست واضحة بعد.

القناة الحساسة ميكانيكيًا ذات التوصيل الكبير (MscL) هي قناة بكتيرية حساسة ميكانيكيًا تستشعر التوتر بشكل مباشر في الغشاء2. الدور الفسيولوجي لـ MscL هو دور صمام تحرير الطوارئ الذي ينفتح عند الانخفاض الحاد في الأسمولية في البيئة (صدمة هابطة تناضحية ناقصة)3. تحت الضغط الأسموزي الناقص، يدخل الماء إلى الخلية البكتيرية مما يؤدي إلى تضخمها، وبالتالي زيادة التوتر في الغشاء؛ تشكل بوابات MscL استجابةً لهذا التوتر مسامًا كبيرًا يبلغ حوالي 30 Å4مما يسمح بالإفراج السريع عن المواد المذابة وإنقاذ الخلية من التحلل. بسبب حجم المسام الكبير، يتم تنظيم بوابة MscL بإحكام؛ يؤدي التعبير عن قناة MscL الخاطئة، والتي تفتح عند توتر أقل من الطبيعي، إلى بطء نمو البكتيريا أو حتى موت الخلايا5.

تم اقتراح القنوات البكتيرية الحساسة للميكانيكا كأهداف دوائية مثالية نظرًا لدورها المهم في فسيولوجيا البكتيريا وعدم وجود متجانسات محددة في الكائنات الحية العليا6. لذلك أجرينا شاشة عالية الإنتاجية (HTS) للبحث عن المركبات التي تمنع نمو البكتيريا بطريقة تعتمد على MscL. ومن المثير للاهتمام أنه من بين النتائج وجدنا أربعة مضادات حيوية معروفة، من بينها المضادات الحيوية أمينوغليكوزيدات المستخدمة على نطاق واسع، الستربتومايسين والسبكتينومايسين.

تعتمد فعالية الستربتومايسين على تعبير MscL في تجارب النمو والقدرة على البقاءفي الجسم الحي.نقدم أيضًا دليلاً على التعديل المباشر لنشاط قناة MscL بواسطة ثنائي هيدروستربتومايسين في تجارب مشبك التصحيحفي المختبر. لا يشير تورط MscL في مسار عمل الستربتومايسين إلى آلية جديدة لكيفية وصول هذا الجزيء الضخم عالي القطبية إلى الخلية بتركيزات منخفضة فحسب، بل يشير أيضًا إلى أدوات جديدة لتعديل فاعلية المضادات الحيوية المعروفة والمحتملة بالفعل.