Streptomycin adalah antibiotik pertama yang ditemui dalam kelas aminoglikosida dan berasal daripada actinobacteriumStreptomycesgenus1. Ia digunakan secara meluas dalam rawatan jangkitan bakteria serius yang disebabkan oleh kedua-dua bakteria Gram-negatif dan Gram-positif, termasuk tuberkulosis, jangkitan endokardial dan meningeal dan wabak. Walaupun diketahui bahawa mekanisme utama tindakan streptomycin adalah melalui perencatan sintesis protein dengan mengikat ribosom, mekanisme kemasukan ke sel bakteria masih belum jelas.

Saluran mekanosensitif konduktans besar (MscL) ialah saluran mekanosensitif bakteria yang sangat terpelihara yang secara langsung merasakan ketegangan dalam membran2. Peranan fisiologi MscL ialah injap pelepas kecemasan yang mengawal kejatuhan akut dalam osmolariti persekitaran (gegaran bawah hipo-osmotik)3. Di bawah tekanan hipoosmotik, air memasuki sel bakteria menyebabkan ia membengkak, sekali gus meningkatkan ketegangan dalam membran; Gerbang MscL sebagai tindak balas kepada ketegangan ini membentuk liang besar kira-kira 30 Å4, dengan itu membolehkan pembebasan cepat bahan terlarut dan menyelamatkan sel daripada lisis. Kerana saiz liang yang besar, MscL gating dikawal ketat; ungkapan saluran MscL yang salah gating, yang terbuka pada ketegangan yang lebih rendah daripada biasa, menyebabkan pertumbuhan bakteria yang perlahan atau bahkan kematian sel5.

Saluran mekanosensitif bakteria telah dicadangkan sebagai sasaran ubat yang ideal kerana peranan pentingnya dalam fisiologi bakteria dan kekurangan homolog yang dikenal pasti dalam organisma yang lebih tinggi6. Oleh itu, kami melakukan skrin pemprosesan tinggi (HTS) mencari sebatian yang akan menghalang pertumbuhan bakteria dalam cara yang bergantung kepada MscL. Menariknya, antara hits kami menemui empat antibiotik yang diketahui, antaranya antibiotik aminoglycosides yang digunakan secara meluas iaitu streptomycin dan spectinomycin.

Potensi streptomycin bergantung pada ekspresi MscL dalam eksperimen pertumbuhan dan daya majudalam vivo.Kami juga menyediakan bukti modulasi langsung aktiviti saluran MscL oleh dihydrostreptomycin dalam eksperimen penjepit tampalandalam vitro. Penglibatan MscL dalam laluan tindakan streptomycin mencadangkan bukan sahaja mekanisme baru untuk bagaimana molekul besar dan sangat polar ini mendapat akses kepada sel pada kepekatan rendah, tetapi juga alat baru untuk memodulasi potensi antibiotik yang sudah diketahui dan berpotensi.