7月1日，國際經(jīng)典微生物學(xué)期刊Environmental Microbiology在線刊發(fā)題為“The cyclic lipopeptides suppress the motility of Vibrio alginolyticus via targeting the Na+-driven flagellar motor component MotX”的文章，報道了中國科學(xué)院海洋研究所孫超岷研究組關(guān)于深海細(xì)菌環(huán)脂肽類抗生素抑制病原菌運動新機(jī)制的研究成果，為發(fā)展新型深海微生物源抗生素提供了新的靶點和理論依據(jù)。
在前期研究中，孫超岷研究組在分離深海微生物的過程中偶然發(fā)現(xiàn)一株芽孢桿菌能有效抑制水產(chǎn)重要病原溶藻弧菌的運動，而運動能力很大程度上影響著病原菌的致病性?；谶@一發(fā)現(xiàn)，研究人員借助生物化學(xué)手段分離并解析了抑制病原菌運動的活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)（Applied and Environmental Microbiology, 2017），明確了該活性物質(zhì)為一種新型環(huán)脂肽類抗生素，但對其抑制病原菌運動的具體機(jī)制并不清晰。本研究中，研究人員進(jìn)一步利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)和分子遺傳學(xué)等手段，精確定位了該環(huán)脂肽類抗生素的作用靶點為病原菌鞭毛分子馬達(dá)的關(guān)鍵組分MotX，解釋了該抗生素為何能有效抑制病原菌的運動和致病性。更為重要的是，MotX在各種能侵染水產(chǎn)動物和人類的病原弧菌（包括鰻弧菌、燦爛弧菌、副溶血弧菌和創(chuàng)傷弧菌等）中廣泛存在，該環(huán)脂肽類抗生物素對上述各類病原弧菌的運動也具有顯著的抑制效果，而不抑制缺乏MotX細(xì)菌的運動能力，是一種極具應(yīng)用潛力、廣譜且有選擇性的抗菌藥物，相應(yīng)細(xì)菌菌株和化合物的產(chǎn)權(quán)和相關(guān)信息已經(jīng)申請國家發(fā)明專利保護(hù)。
實驗海洋生物學(xué)重點實驗室劉瑞副研究員為第一作者，孫超岷研究員為通訊作者。本研究得到了國家重點研發(fā)計劃、大洋協(xié)會“深海生物資源計劃”及中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項等項目聯(lián)合資助。
近年來，孫超岷研究組圍繞深海細(xì)菌脂肽類抗生素進(jìn)行了系統(tǒng)研究，分別解析了豐原素（Applied and Environmental Microbiology, 2018）、表面活性素（Marine Drugs, 2019）和伊枯菌素（Applied and Environmental Microbiology, 2020, 修稿中）等脂肽分子的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制，為脂肽類抗生素的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。
環(huán)脂肽類抗生素作用于溶藻弧菌鞭毛分子馬達(dá)關(guān)鍵組分MotX
論文DOI: 10.1111/1462-2920.15144；
論文鏈接：https://doi.org/10.1111/1462-2920.15144
本文涉及的研究論文：
1. Rui Liu, Rikuan Zheng, Ge Liu, Chaomin Sun*. The cyclic lipopeptides suppress the motility of Vibrio alginolyticus via targeting the Na+-driven flagellar motor component MotX. Environmental Microbiology. 2020. doi: 10.1111/1462-2920.15144.
2. Shengnan Zhou, Ge Liu, Rikuan Zheng, Chaomin Sun* and Shimei Wu. Structural and functional insights of iturin W, a novel lipopeptide produced by the deep-sea bacterium Bacillus sp. wsm-1. Applied and Environmental Microbiology, 2020, in revised.
3. Shimei Wu, Ge Liu, Shengnan Zhou, Zhenxia Sha, Chaomin Sun*. Characterization of antifungal lipopeptide biosurfactants produced by marine bacterium Bacillus sp. CS30. Marine Drugs, 2019, 17, 199; doi:10.3390/md17040199.
4. Linlin Zhang, Chaomin Sun*. Fengycins, cyclic lipopeptides from marine Bacillus subtilisstrains, kill the plant-pathogenic fungus Magnaporthe grisea by inducing reactive oxygen species production and chromatin condensation. Applied and Environmental Microbiology, 2018, 84(18).
5. Pengyuan Xiu, Rui Liu, Dechao Zhang*, Chaomin Sun*. Pumilacidin-like lipopeptides derived from marine bacterium Bacillus sp. suppress the motility of Vibrio alginolyticus. Applied and Environmental Microbiology, 2017, 83(12). doi: 10.1128/AEM.00450-17.
