Molecular Microbiology：揭示喹诺酮抗性蛋白介导的细菌青霉素机制

病菌药物耐药性是预防传染病的重大威胁，通常是由位点转回或遗传基因突变引起的。当病菌暴露于药物生态中所会通过降低病菌的基因突变率筛选出为了让药物生态的遗传基因突变，结果引致临床生态中所耐药菌株的再次出现。位点驱动药物选择性遗传的技术水平转回，引发病菌耐药性的产生。此外，位点和病菌基因之间的作用力会影响药物选择性的传播，了解到这些过程背后的机制将提供病菌如何为了让药物生态的见解，并更进一步优化抗真菌策略。抗生素类药物是完正因如此人工合成的抗真菌药物，由于其广谱高效的杀菌活性，成为临床上治疗病菌性感染的重要药物。长期以来，人们认为对抗生素类药物的选择性是由其靶遗传（编码DNA促旋酶和DNA流形激酶IV）的基因突变和/或内层透性的变异引起的，而天然界不存在抗生素选择性遗传。自1988年首次发现抗生素选择性酶（Quinolone resistant protein， Qnr）引致抗生素耐药性并促进选择性遗传的自由选择，目前已经发现上百种Qnr酶。但是位点运载的抗生素选择性酶促进病菌产生抗生素选择性的机制已为不清楚。中所国科学院病菌科学研究机构米凯霞课题组科学研究职员通过Luria和Delbruck波动分析方法验证QnrB降低了酵母BW25113菌株和胃癌克雷伯菌KP48临床菌株中所的基因突变率。此外，转录组学和正因如此遗传组人类基因组计划分析方法表明QnrB在酵母和胃癌克雷伯菌中所会降低拷贝起点（oriC）西南方的遗传丰度。同时，Marker frequency ysis分析方法表明酵母和胃癌克雷伯菌中所拷贝起点与前端（oriC/ter）千分之的降低，表明QnrB可以诱导DNA拷贝诱导。病菌双杂交和灌注pull-down实验表明QnrB与DNA拷贝都是在因子DnaA作用力。此外，微量热泳动（MST）和oriC解旋测定表明QnrB降低DnaA对单链oriC的亲和力，并促进DnaA-oriC开放蛋白质的形成，产生DNA拷贝诱导，引致基因突变产生，包括抗生素选择性的基因突变。总之，科学研究结果表明，QnrB通过降低DNA基因突变率和降低药物暴露意志力来产生病菌群体的异质性。科学研究结果以The plasmid-borne quinolone resistance protein QnrB， a novel DnaA-binding protein， increases the bacterial mutation rate by triggering DNA replication stress 为题发表在期刊Molecular Microbiology上。更早典故：Xiaojing Li，et al.The plasmid‐borne quinolone resistance protein QnrB， a novel DnaA‐binding protein， increases the bacterial mutation rate by triggering DNA replication stress.Molecular Microbiology.05 March 2019