Cell：抗生素抗菌的新机制

科学家和医生认为强大的抗生素能完全阻断细菌蛋白质的生成，阻止有害菌的生长，实际上抗生素是允许细菌继续产生某些蛋白质的，并不会完全抑制细菌核糖体生成蛋白质的能力。

近日，伊利诺伊大学和芝加哥大学药学院一个研究小组阐明了抗生素是如何发挥作用的，这可能有助于发现新的药物或改善现有的临床治疗结果。这项研究发表在Cell杂志上。

细胞中最复杂的分子机器是核糖体，它负责细胞中所有蛋白质的生成。在细菌中，核糖体是许多重要抗生素的作用靶点，UIC中心教授和主任Alexander Mankin如此描述。

Mankin和他的同事们剔除核糖体内某些蛋白质的合成，比较经典的抗生素红霉素，阿奇霉素以及治疗严重感染药物酮内酯类的作用。令人惊讶的是，那些药效更强大的药物不再阻断蛋白质的产生。

Mankin说：我们惊讶地发现众所周知的强效抗生素酮内酯类抗菌药比低效药物更允许细菌产生更多蛋白质。我们现在认为允许细胞生成一些蛋白质可能对微生物更具破坏性，不是抑制其产生任何蛋白质。

这一发现可能有助开发出更好和更有效的抗生素。研究人员表示：如果结合人核糖体的化学物质使得机体只产生好的蛋白质，而不是坏的蛋白质如促进癌症的突变体酶或蛋白，那么这种新的化学物质药物就可以治疗许多疾病。

doi:10.1016/j.cell.2012.09.018
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Selective Protein Synthesis by Ribosomes with a Drug-Obstructed Exit Tunnel

Krishna Kannan, Nora Vázquez-Laslop, Alexander S. Mankin

The polypeptide exit tunnel is an important functional compartment of the ribosome where the newly synthesized proteins are surveyed. The tunnel is the target of clinically important macrolide antibiotics. Macrolides plug the tunnel and are believed to stop production of all proteins. Contrary to this view, we show that drug-bound ribosomes can synthesize a distinct subset of cellular polypeptides. The structure of a protein defines its ability to thread through the antibiotic-obstructed tunnel. Synthesis of certain polypeptides that initially bypass translational arrest can be stopped at later stages of elongation while translation of some proteins goes to completion. Our findings reveal that small-molecule effectors can accentuate the discriminatory properties of the ribosomal exit tunnel and that macrolide antibiotics reshape the cellular proteome rather than block global protein synthesis.

(责任编辑：yan.mao)