これは「抗生物質の備蓄を補充する取り組みにおける素晴らしい進歩だ」と、ジェネンテック社の微生物学者スティーブン・ラザフォード氏は『ネイチャー』誌の付随解説で書いている。 「より広範には、この研究は、ゲノムマイニングを使用して新しい抗菌性天然物とその使用戦略を特定する方法を示すロードマップを提供します。」
メガクラスター製品が攻撃する経路は、ビタミン B7 としても知られるビオチンを生成する経路です。この栄養素は、多くのヒト病原体の増殖と毒性に必要であり、より具体的には、重要な代謝酵素が適切に機能するために必要な共通の要素です。一部の細菌は環境からビオチンを回収できますが、これは一般的にまれであり、細菌には進化的に保存されたビオチンを自ら生成する経路が含まれています。
Brown らは興味深いことに、ビオチン指向性のメガクラスターを発見しました。 ストレプトマイセス よく研究されている種。 ストレプトマイセス これらは土壌に生息する細菌であり、抗生物質分子を発見するための金鉱として知られています。 1940 年代に発見された必須薬剤である抗生物質ストレプトマイシンを含む、多くの天然物がすでにそれらから生産されています。それでもなお、このメガクラスターはこれまで見過ごされてきたが、その理由の一部は、おそらく研究室の細菌が栄養豊富な培地で増殖することが多いためだろう。
新しい戦略
また、研究者が細菌のゲノム内で新しい抗生物質を探す場合、個々の分子の生成に関与している可能性のある生合成遺伝子クラスター (BGC) をスキャンします。しかし、ブラウン教授のチームは、4つのクラスターからなるクラスター、つまりメガクラスターを特定した。メガクラスターは、ビオチン経路を阻止するために異なる方法で機能する1つだけではなく4つの分子を生成する。慎重な研究により、クラスターのうち 3 つがストラビジン、アシドマイシン、ダパマイシンという抗生物質分子を生成し、それぞれがビオチン生合成経路の異なる酵素を阻害することが明らかになりました。残りの 4 番目のクラスターは 2-メチル-7-ケト-8-アミノペラルゴン酸 (α-Me-KAPA) を生成します。これはビオチン前駆体の代わりとなるダミー分子であるようで、本質的に経路をハイジャックして役に立たないビオチンの類似物を生成します。
