Streptomisin adalah antibiotik pertama yang ditemukan di kelas aminoglikosida dan berasal dari actinobacterium dariStreptomycesmarga1. Ini banyak digunakan dalam pengobatan infeksi bakteri serius yang disebabkan oleh bakteri Gram-negatif dan Gram-positif, termasuk tuberkulosis, infeksi endokardial dan meningeal, serta wabah penyakit. Meskipun diketahui bahwa mekanisme kerja utama streptomisin adalah melalui penghambatan sintesis protein dengan mengikat ribosom, namun mekanisme masuknya ke dalam sel bakteri belum jelas.

Saluran mekanosensitif konduktansi besar (MscL) adalah saluran mekanosensitif bakteri yang sangat terpelihara yang secara langsung merasakan ketegangan pada membran2. Peran fisiologis MscL adalah sebagai katup pelepas darurat yang membuka gerbang ketika osmolaritas lingkungan turun secara akut (downshock hipo-osmotik)3. Di bawah tekanan hipo-osmotik, air memasuki sel bakteri menyebabkannya membengkak, sehingga meningkatkan ketegangan pada membran; Gerbang MscL sebagai respons terhadap tegangan ini membentuk pori besar sekitar 30 Å4, sehingga memungkinkan pelepasan zat terlarut dengan cepat dan menyelamatkan sel dari lisis. Karena ukuran pori yang besar, gating MscL diatur dengan ketat; ekspresi saluran MscL yang salah, yang terbuka pada tegangan yang lebih rendah dari normal, menyebabkan pertumbuhan bakteri lambat atau bahkan kematian sel5.

Saluran mekanosensitif bakteri telah diusulkan sebagai target obat yang ideal karena peran penting mereka dalam fisiologi bakteri dan kurangnya homolog yang teridentifikasi pada organisme tingkat tinggi.6. Oleh karena itu kami melakukan penyaringan throughput tinggi (HTS) untuk mencari senyawa yang akan menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara yang bergantung pada MscL. Menariknya, di antara temuan tersebut kami menemukan empat antibiotik yang diketahui, di antaranya adalah antibiotik aminoglikosida streptomisin dan spektinomisin yang banyak digunakan.

Potensi streptomisin bergantung pada ekspresi MscL dalam percobaan pertumbuhan dan kelangsungan hidupsecara alami.Kami juga memberikan bukti modulasi langsung aktivitas saluran MscL oleh dihidrostreptomisin dalam percobaan penjepit tempelsecara in vitro. Keterlibatan MscL dalam jalur aksi streptomisin menunjukkan tidak hanya mekanisme baru bagaimana molekul besar dan sangat polar ini memperoleh akses ke sel pada konsentrasi rendah, namun juga alat baru untuk memodulasi potensi antibiotik yang sudah diketahui dan potensial.