圣路易斯華盛頓大學和夏威夷大學的科學家們從這樣一種微生物中發(fā)現(xiàn)了抗生素藥物開發(fā)的潛在候選物，這種土壤細菌被稱為Lentzea flaviverrucosa。他們在4月11日發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上的一項研究中報告了他們的發(fā)現(xiàn)。

這項新研究的共同通訊作者、文理學院生物學副教授Joshua Blodgett說：“稀有放線菌是一種未被充分開發(fā)的新生物活性化合物來源。我們基于基因組學的方法使我們能夠為未來的藥物設(shè)計工作確定一種不尋常的肽?！?/p>

放線菌產(chǎn)生的生物活性成分構(gòu)成了許多臨床上有用的藥物的基礎(chǔ)，特別是抗生素和抗癌劑。自20世紀40年代以來，制藥公司已經(jīng)分析了許多常見的放線菌，看看它們可能產(chǎn)生什么。今天，在醫(yī)院和診所使用的所有抗生素中，約有三分之二部分來自放線菌。

但是這些微生物中的一些--被稱為稀有放線菌--已經(jīng)被編入目錄，但迄今為止還沒有進行廣泛的研究。

Blodgett說，“罕見”的定義不是一成不變的，但是這些放線菌往往比其他的放線菌更難在自然界找到，而且它們可能生長得更慢。由于這些原因和其他原因，許多罕見的放線菌還沒有被完全定性為藥物發(fā)現(xiàn)和生物技術(shù)的用途。

Blodgett說，在稀有放線菌中，Lentzea flaviverrucosa作為一個佼佼者出現(xiàn)了。他說：“它具有不尋常的生物學特性，對不尋常的酶學進行編碼，推動了不尋常的化學的產(chǎn)生，所有這些都藏在一個基本上被忽視的細菌群體中?！?/p>

Blodgett和他的合作者，包括夏威夷大學的共同通訊作者Shugeng Cao，發(fā)現(xiàn)這種罕見的放線菌產(chǎn)生的分子對某些類型的人類卵巢癌、纖維肉瘤、前列腺癌和白血病細胞系有活性。

科學家們最初發(fā)現(xiàn)Lentzea flaviverrucosa時，他們?nèi)ふ揖哂羞z傳特征的罕見放線菌，該特征表明它們可以制造piperazyl分子。Blodgett說，這些分子包含了一種不尋常的構(gòu)件，是潛在的類似藥物活動的標志。

但是隨著研究人員的深入挖掘，他們發(fā)現(xiàn)了一些其他的驚喜?！霸诟邔哟紊希雌饋砗孟窕蚪M的一個區(qū)域可能能夠制造兩種不同的分子。這實在是有點奇怪，”Blodgett說?！巴ǔＮ覀冋J為一個基因簇，一組基因，就像制造單個藥物類分子的藍圖。但是看起來在這個單一的集群內(nèi)幾乎有太多的化學預(yù)測。”

早期的線索被證明是準確的。利用現(xiàn)代代謝組學與化學和結(jié)構(gòu)生物學技術(shù)的結(jié)合，Blodgett和團隊能夠表明，這種罕見的放線菌實際上從一組稱為超基因簇的基因中產(chǎn)生兩種不同的生物活性分子。超基因簇在生物學中是稀缺的。這種特殊的超基因簇為兩種不同的分子編碼，后來在一個非典型的化學反應(yīng)中被“焊接”在一起。

Blodgett說：“大自然正在將兩種不同的東西‘焊接’在一起。而且，事實證明，針對幾種不同的癌癥細胞系，當你把A和B粘在一起時，它變成了更有力的東西?！?/p>