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PNAS：替代抗生素？抗菌新成员揭秘
科学家揭开了强力“杀菌机器”的结构和运作模式，使其有望成为替代抗生素的另一种选择。Monash大学、Rockefeller大学和Maryland大学的研究人员详细描述了噬菌体裂解酶PlyC杀死链球菌的机制，该研究发表在Proceedings of the National Academy of Sciences杂志上。链球菌引发的感染会导致喉咙疼、肺炎和中毒性休克综合症等。
噬菌体是特异性感染并杀死细菌的病毒，自1919年以来科学家们就把噬菌体作为潜在的治疗手段进行研究。然而，自从1940年发现了抗生素，“噬菌体疗法”的研究就基本被放弃了。
噬菌体利用裂解酶lysin摧毁细菌细胞膜，并帮助病毒自宿主中释放。裂解酶能够杀死易感微生物，因此有潜力成为新的治疗药物。迄今为止发现的最强力的裂解酶是PlyC，PlyC发现于1925年，Fischetti教授在二十世纪六十年代将其纯化，但其原子结构至今才被揭开。
Monash大学生物医学科学院的Sheena McGowan博士及其合作者们，用六年时间解密了PlyC的原子结构，使人们得以更好的了解其非凡的抗菌特性。
“PlyC实际上是由9个不同蛋白元件组装而成的有效杀菌机器。其装配看起来就像一个携带了两个弹头的飞碟，”Dr McGowan说。
PlyC由两个组分(PlyCA 和PlyCB)组成，特异性作用于链球菌。PlyC的全酶结构显示，单个PlyCA与8个成环形组装的PlyCB分子捆绑在一起。
研究人员称，PlyC通过其碟形表面一边的8个不同锚定点锁定细菌表面。随后，PlyC的两个“弹头”侵入细胞表面，快速杀死细菌。研究人员认为，能杀死链球菌的PlyC将来极有望研发成为抗菌新药。纯化形式的PlyC杀死特定细菌的能力是目前其他裂解酶杀菌能力的1000倍，效果甚至比家用漂白水还强。
结构数据显示PlyCA除了半胱氨酸、组氨酸依赖的氨酰水解酶/肽酶催化活性中心以外，还具有一个糖苷水解酶结构域。8个细胞膜结合域与两个催化活性中心，这可能就是PlyC全酶具有超强杀菌能力的原因。
“科学家们尝试破解PlyC的结构进行了40多年的努力。终于，我们得到PlyC的结构，并得以了解它如何攻击细菌，这是一个巨大的进步，”Dr McGowan说。
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