针对抗生素耐药性问题,科学家一直尝试使用噬菌体来杀死细菌。因为噬菌体可以通过不同于抗生素的机制杀死特异性细菌。美国食品和药物管理局已经批准少数几种噬菌体用于杀灭食品中的有害细菌,但它们尚未被广泛用于治疗感染,因为找到针对特定细菌的天然噬菌体是一个困难而耗时的过程。
2019年10月3日《细胞》报道,麻省理工学院研究者通过突变与宿主细胞结合的一种病毒蛋白,实现对噬菌体的快速编程,创造工程噬菌体可以杀死不同的大肠杆菌菌株,其中一种工程噬菌体还可以消灭对自然噬菌体耐药的两种大肠杆菌菌株。此外,改造后的噬菌体不会引起细菌的耐药性。
早在2015年,研究人员使用一种可以杀死大肠杆菌的T7家族的噬菌体,交换其编码尾巴纤维(附着宿主细胞表面的受体蛋白)的基因,是其作用于其他细菌。对尾部纤维结构的新研究发现,这种蛋白质由一种被称为beta片段的组件通过环状结构连接在一起。研究者系统地突变形成环状结构的氨基酸,保留beta片段,使突变对蛋白质结构影响最小,但同时阻碍蛋白质与细菌结合。研究者创造了1000万种不同尾巴纤维的噬菌体,并对它们进行了几次菌株测试。大肠杆菌对噬菌体产生耐药性的一种方法是使“LPS”受体发生突变,使其缩短或缺失。而实验组噬菌体可以杀死具有突变或缺失LPS受体的大肠杆菌菌株。研究者下一步计划将该方法应用于针对大肠杆菌的其他抗性机制的研究。由于这种病毒支架的通用性,研究者还将开发能够杀死其他类型有害细菌的噬菌体。
吴晓燕 编译自https://phys.org/news/2019-10-viruses-drug-resistance.html
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867419310220?via%3Dihub
原文标题:Engineering Phage Host-Range and Suppressing Bacterial Resistance through Phage Tail Fiber Mutagenesis