Потенцијата на стрептомицин зависи од експресијата на каналот MscL

Стрептомицин е првиот антибиотик откриен во класата на аминогликозиди и е изведен од актинобактерија наСтрептомициродот1. Широко се користи во третманот на сериозни бактериски инфекции предизвикани и од грам-негативни и од грам-позитивни бактерии, вклучително и туберкулоза, ендокардијални и менингеални инфекции и чума. Иако е познато дека примарниот механизам на дејство на стрептомицин е преку инхибиција на синтезата на протеини преку врзување на рибозомот, механизмот на влегување во бактериската клетка сè уште не е јасен.

Механосензитивниот канал на голема спроводливост (MscL) е високо зачуван бактериски механиочувствителен канал кој директно го чувствува напнатоста во мембраната2. Физиолошката улога на MscL е онаа на вентилот за итно ослободување кој го спречува акутен пад на осмоларноста на околината (хипо-осмотски надолен шок)3. Под хипо-осмотски стрес, водата навлегува во бактериската клетка предизвикувајќи отекување, со што се зголемува напнатоста во мембраната; MscL портите како одговор на оваа напнатост формираат голема пора од околу 30 Å4, со што се овозможува брзо ослободување на растворени материи и спасување на клетката од лиза. Поради големата големина на порите, портата MscL е цврсто регулирана; изразување на погрешно затворен канал MscL, кој се отвора при пониски од нормалните тензии, предизвикува бавен бактериски раст или дури и клеточна смрт5.

Механосензитивните канали на бактерии се предложени како идеални цели за лекови поради нивната важна улога во физиологијата на бактериите и недостатокот на идентификувани хомолози во повисоките организми6. Затоа, извршивме екран со висока пропусност (HTS) во потрага по соединенија кои ќе го инхибираат растот на бактериите на начин зависен од MscL. Интересно, меѓу хитовите најдовме четири познати антибиотици, меѓу кои широко користените аминогликозиди антибиотици стрептомицин и спектиномицин.

Потенцијата на стрептомицин зависи од изразувањето на MscL во експериментите за раст и одржливостin vivo.Ние, исто така, обезбедуваме докази за директна модулација на активноста на каналот MscL од дихидрострептомицин во експериментите со лепенка за стегањеин витро. Вклучувањето на MscL во патеката на дејството на стрептомицин сугерира не само нов механизам за тоа како оваа гломазна и високополарна молекула добива пристап до клетката при ниски концентрации, туку и нови алатки за модулирање на моќта на веќе познатите и потенцијалните антибиотици.


Време на објавување: 11 јули 2023 година