Стрептомицинът е първият открит антибиотик в класа на аминогликозидите и се извлича от актинобактерия отStreptomycesрод1. Той се използва широко при лечението на сериозни бактериални инфекции, причинени както от грам-отрицателни, така и от грам-положителни бактерии, включително туберкулоза, ендокардни и менингеални инфекции и чума. Въпреки че е известно, че основният механизъм на действие на стрептомицин е чрез инхибиране на протеиновия синтез чрез свързване на рибозомата, механизмът на навлизане в бактериалната клетка все още не е ясен.

Механочувствителен канал с голяма проводимост (MscL) е силно запазен бактериален механочувствителен канал, който директно усеща напрежението в мембраната2. Физиологичната роля на MscL е тази на клапан за аварийно освобождаване, който се задейства при остър спад в осмоларитета на околната среда (хипоосмотичен удар).3. При хипоосмотичен стрес водата навлиза в бактериалната клетка, причинявайки нейното набъбване, като по този начин увеличава напрежението в мембраната; MscL портите в отговор на това напрежение образуват голяма пора от около 30 Å4, като по този начин позволява бързото освобождаване на разтворените вещества и спасява клетката от лизис. Поради големия размер на порите, MscL gating е строго регулиран; експресията на MscL канал с погрешно отваряне, който се отваря при по-ниски от нормалните напрежения, причинява бавен бактериален растеж или дори клетъчна смърт5.

Бактериалните механочувствителни канали са предложени като идеални мишени за лекарства поради тяхната важна роля във физиологията на бактериите и липсата на идентифицирани хомолози във висшите организми6. Затова извършихме високопроизводителен екран (HTS), търсейки съединения, които ще инхибират бактериалния растеж по MscL-зависим начин. Интересното е, че сред хитовете открихме четири известни антибиотика, сред които широко използваните аминогликозидни антибиотици стрептомицин и спектиномицин.

Силата на стрептомицин зависи от експресията на MscL в експерименти за растеж и жизнеспособностin vivo.Ние също така предоставяме доказателства за директната модулация на активността на MscL канала от дихидрострептомицин в експерименти с пач клампин витро. Участието на MscL в пътя на действие на стрептомицин предполага не само нов механизъм за това как тази обемиста и силно полярна молекула получава достъп до клетката при ниски концентрации, но и нови инструменти за модулиране на ефикасността на вече известни и потенциални антибиотици.