抑制細(xì)胞壁形成阻止葡萄球菌細(xì)胞分裂

我們?nèi)匀徊幻靼卓股厥侨绾螝⑺兰?xì)菌的。然而，如果我們想開發(fā)新的抗生素，這種理解是必要的。而這正是迫切需要的，因為目前細(xì)菌對現(xiàn)有抗生素的耐藥性越來越強(qiáng)。因此，波恩大學(xué)醫(yī)院(UKB)和波恩大學(xué)的研究人員利用高性能顯微鏡觀察了不同抗生素對金黃色葡萄球菌細(xì)胞分裂的影響。他們發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌細(xì)胞壁的核心成分肽聚糖的生物合成是整個細(xì)胞分裂過程的驅(qū)動力。此外，他們闡明了不同的抗生素如何在幾分鐘內(nèi)阻止細(xì)胞分裂。結(jié)果現(xiàn)已發(fā)表在期刊上科學(xué)進(jìn)步。

細(xì)菌細(xì)胞壁維持單細(xì)胞生物的形狀和完整性。細(xì)胞壁合成在細(xì)菌生長中起著關(guān)鍵作用：細(xì)胞分裂蛋白 FtsZ 在細(xì)胞中心形成所謂的 Z 環(huán)，從而啟動分裂過程。在那里形成了一個新的細(xì)胞壁，其核心成分是肽聚糖。因此，這種收縮產(chǎn)生了兩個相同的子細(xì)胞。

顯微鏡下金黃色葡萄球菌中的熒光蛋白

由 Fabian Grein 和 Tanja Schneider 領(lǐng)導(dǎo)的 UKB 研究團(tuán)隊與波恩大學(xué)生物物理化學(xué)教授 Ulrich Kubitscheck 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊一起，選擇了最危險的人類致病菌之一的金黃色葡萄球菌作為模式生物。供他們學(xué)習(xí)。重點(diǎn)是抑制肽聚糖合成的抗生素對細(xì)胞分裂的影響。

我們發(fā)現(xiàn)苯唑西林和糖肽抗生素萬古霉素和特拉瓦星對細(xì)胞分裂有快速而強(qiáng)烈的影響。細(xì)胞分裂蛋白 FtsZ 在這里充當(dāng)標(biāo)記，我們對其進(jìn)行了監(jiān)測。”

Jan-Samuel Puls，UKB 藥物微生物學(xué)研究所博士生

為此，F(xiàn)tsZ 與其他蛋白質(zhì)一起被熒光標(biāo)記。然后研究人員分析了隨著時間的推移對單個活細(xì)菌細(xì)胞的影響，并使用了超分辨率顯微鏡。他們?yōu)轱@微鏡圖像建立了自動圖像分析，使他們能夠快速分析所研究樣本中的所有細(xì)胞。“金黃色葡萄球菌只有一微米左右，也就是千分之一毫米。這使得顯微鏡檢查特別具有挑戰(zhàn)性，”UKB 藥物微生物學(xué)研究所的初級研究組組長兼德國中心的科學(xué)家 Fabian Grein 博士說。感染研究 (DZIF)。

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