A sztreptomicin volt az első olyan antibiotikum, amelyet felfedeztek az aminoglikozidok osztályában, és a sztreptomicin egy aktinobaktériumból származik.Streptomycesnemzetség1. Széles körben alkalmazzák a Gram-negatív és Gram-pozitív baktériumok által okozott súlyos bakteriális fertőzések kezelésére, beleértve a tuberkulózist, az endokardiális és agyhártyafertőzéseket és a pestist. Bár ismert, hogy a sztreptomicin elsődleges hatásmechanizmusa a fehérjeszintézis gátlása a riboszóma megkötése révén, a baktériumsejtbe való bejutás mechanizmusa még nem tisztázott.

A nagy vezetőképességű mechanoszenzitív csatorna (MscL) egy erősen konzervált bakteriális mechanoszenzitív csatorna, amely közvetlenül érzékeli a membrán feszültségét2. Az MscL fiziológiai szerepe egy vészkioldó szelep, amely a környezet ozmolaritása akut csökkenése esetén kaput biztosít (hipoozmotikus downshock)3. Hipoozmotikus stressz hatására a víz bejut a baktériumsejtbe, ami megduzzad, ezáltal fokozza a membrán feszültségét; Erre a feszültségre válaszul az MscL kapuk nagy, körülbelül 30 Å pórust képeznek.4, ami lehetővé teszi az oldott anyagok gyors felszabadulását és megóvja a sejtet a lízistől. A nagy pórusméret miatt az MscL kapuzás szigorúan szabályozott; egy hibásan kapuzó MscL csatorna expressziója, amely a normálnál alacsonyabb feszültségeknél nyílik meg, lassú baktériumnövekedést vagy akár sejthalált okoz5.

A bakteriális mechanoszenzitív csatornákat ideális gyógyszercélpontként javasolták a baktériumok fiziológiájában betöltött fontos szerepük és a magasabb rendű szervezetekben azonosított homológok hiánya miatt.6. Ezért nagy áteresztőképességű szűrést (HTS) végeztünk, olyan vegyületeket keresve, amelyek MscL-függő módon gátolják a baktériumok növekedését. Érdekes módon a találatok között négy ismert antibiotikumot találtunk, köztük a széles körben használt aminoglikozid antibiotikumokat, a streptomycint és a spektinomicint.

A sztreptomicin hatékonysága a növekedési és életképességi kísérletekben az MscL expressziójától függin vivo.Bizonyítékot nyújtunk az MscL csatorna aktivitásának dihidrosztreptomicin általi közvetlen modulálására patch clamp kísérletekbenin vitro. Az MscL részvétele a sztreptomicin hatásútjában nemcsak egy új mechanizmust sugall arra vonatkozóan, hogy ez a terjedelmes és erősen poláris molekula hogyan jut hozzá a sejthez alacsony koncentrációban, hanem új eszközöket is kínál a már ismert és potenciális antibiotikumok hatékonyságának modulálására.