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《在切萨皮克湾的水，沉积物和牡蛎组织中发生抗生素，雌激素和紫外线过滤剂。》

  • 来源专题：实验室生物安全
  • 编译者： 张虎
  • 发布时间：2018-12-05

  • 在全球范围内，环境中新出现的污染物（CECs）的出现引发了对生态和人类健康的关键问题，但很少有人关注美国最大的河口切萨皮克湾。 在这里，从东海岸的14个地点的水，沉积物和牡蛎组织中测量了43种抗生素，3种雌激素和5种紫外线过滤剂（紫外线过滤剂），它们是各种个人护理产品的有效成分。 马里兰州的切萨皮克湾。

  • 原文来源：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30373087
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相关报告

  • 《海洋细菌为开发新抗生素带来希望》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2019-11-25
    • 由德国耶拿大学牵头的国际团队在实验室成功培养了数十种迄今为止被忽视的海洋细菌，初步的生物信息学分析和细胞生物学观察表明，可能产生新的抗生素。相关研究已发表在《自然·微生物学》杂志上。 　　临床上所有的抗生素中，约四分之三是由天然细菌产生。当今可用的抗生素正在失去作用，越来越多的病原体对其产生抗药性，迫切需要研发新的抗生素。但是，目前只有不到1%的已知细菌可用于药物候选，其余99%被认为是未经探索的。 　　产生抗生素的能力不均匀地分布在细菌之间。耶拿大学微生物学家克里斯蒂安·乔格勒说，首先，它可以在生活方式复杂、细胞生物学和基因组庞大的微生物中发现。这类生物体会产生抗生素化合物，并将其用于营养和生境中以对抗其他细菌。 　　有针对性地培养潜在的可产生抗生素的细菌正是乔格勒教授及其团队所做的。他们通过潜水员和潜水机器人，在海中10个地点搜索了所谓的浮游菌。乔格勒说：“我们知道，浮游菌与其他微生物一起生活在群落中，并与它们竞争栖息地和养分。”从地中海、北海、波罗的海、黑海、大西洋、太平洋和北冰洋的样本中，他们找到了79种新的浮游生物，共同构成了31个新属和65个新物种。 　　为了表征新获得的纯培养物，研究人员使用了生物信息学和显微镜方法。参与研究的韦根博士说，生物信息学分析是全面的，是微生物生活方式复杂性的量度，因此是抗生素产生的另一个指标。这些分析的结果表明，新发现的海洋浮游生物具有异常复杂的生活方式，并具有产生新抗生素的潜力。 　　一些生物信息学分析已经由研究人员通过实验证实。例如，他们研究了分离的浮游菌的细胞生物学。乔格勒教授说：“它们的分裂与所有关键病原菌完全不同。”这项工作还显示了细菌细胞分裂的新机制。然而最重要的是，这项研究表明，即使是所谓的“不可培养的”细菌也可以在纯培养物中获得并鉴定。
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  • 《Sci Adv | 上海药物所合作破解胃动素和大环内酯类抗生素调控胃动素受体的分子密码》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2023-03-17
    • 　胃动素（motilin）是由胃肠道细胞分泌的多肽激素之一，其特异性激活表达在内分泌器官、胃肠道等特定组织的胃动素受体（motilin receptor, MTLR）（图1A）。Motilin-MTLR信号通路对于维持移行性运动复合波（migrating motor complex, MMC）至关重要，而MMC反映了消化道系统在进食间期的生理状态以及营养吸收状态。该信号通路对于调控人体胃肠道运动，激素分泌以及进食/饥饿信号至关重要。 　　MTLR与胃饥饿素受体（ghrelin receptor, GHSR）具有高度的序列同源性，跨膜区更是高达86%。多肽激素胃动素与胃饥饿素（ghrelin）也具有36%的序列同源性，然而二者对各自受体表现出高度的结合特异性。这些序列的高度同源性如何实现多肽的靶标识别特异性？这是该类家族受体函需解决的重要科学问题之一。 　　除受内源多肽胃动素的激活外，MTLR可以被传统大环内酯类抗生素红霉素等激活。红霉素的抗菌靶点为细菌核糖体RNA。红霉素通过抑制细菌蛋白质的合成，发挥抗菌活性，但往往伴随腹泻、恶心、呕吐等胃肠道副作用。在上世纪80年代，科学界发现红霉素能够活化MTLR从而引起胃肠道反应，这也是抗生素被首次鉴定为GPCR的配体类型（图1A）。抗生素如何识别MTLR？该识别模式与motilin对受体的识别有何异同？对这些问题的回答对理解红霉素的胃肠道副作用，指导更低毒副作用的抗菌药物发现具有重要的指导意义。 　　2023年3月15日，临港实验室蒋轶团队联合中国科学院上海药物研究所徐华强团队，在Science Advances杂志发表了题为“Structural basis for motilin and erythromycin recognition by motilin receptor”的研究论文。研究人员利用冷冻电镜技术首次解析了MTLR分别与内源性配体motilin和大环内酯类抗生素红霉素，以及偶联下游Gq蛋白复合物的三维结构，揭示了MTLR独特的多肽识别机制，阐述了MTLR和GHSR的多肽选择性机制。研究也首次揭示了抗生素——红霉素新颖的MTLR结合模式，并剖析了红霉素识别MTLR和细菌核糖体RNA的异同。 　　Motilin的氨基端插入配体的正构结合口袋，它决定了motilin的高亲和力。Motilin的羧基端形成了α-Helix，它主要与胞外的延伸口袋结合，并参与调节配体的识别和受体的脱敏（图1B）。进一步研究表明，ghrelin辛酰化修饰基团与MTLR疏水口袋大侧链残基存在空间位阻（图1D），以及MTLR在配体口袋的上方相对GHSR缺失的疏水通道（图1E，F）等可能介导motilin和ghrelin对各自靶受体的结合特异性。这些结果加深了科学界对内源性多肽识别MTLR选择性和受体激活机制的理解。 　　该研究首次揭示了抗生素分子——大环内酯类抗生素红霉素识别MTLR的分子机制。红霉素与motilin的氨基末端五肽在空间结构上部分重叠，其支糖环和脱氧糖胺环向下插入配体结合口袋，而内酯环结合于口袋上方胞外段（图1C）。比较红霉素与细菌核糖体的结合模式发现，红霉素的支糖环在核糖体的结合口袋中存在较大的空腔，而其脱氧糖胺环被紧密包裹。与之相反，红霉素的脱氧糖胺环在MTLR的配体结合口袋附近存在较大的空腔（图2）。这些结构信息为设计和开发高效和低胃肠道毒性的大环内酯类抗生素提供了新思路。 　　本研究中的冷冻电镜数据由中国科学院上海高峰电镜中心和中国科学院上海药物研究所冷冻电镜平台收集。上海药物所博士生游宠昭、上海科技大学与上海药物所联合培养博士生章雨牧，以及上海药物所徐有伟副研究员为该论文的共同第一作者，蒋轶和徐华强研究员为共同通讯作者，上海药物所为第一完成单位。该工作获得了包括国家自然科学基金委、科技部重大专项，以及上海市市级科技重大专项等基金的资助。 　　全文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade9020
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