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大环内酯类和酮内酯类抗生素翻译抑制的结构和机制基础

Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2021-07-22 , DOI: 10.1038/s41467-021-24674-9
Bertrand Beckert 1 , Elodie C Leroy 2 , Shanmugapriya Sothiselvam 3 , Lars V Bock 4 , Maxim S Svetlov 3 , Michael Graf 1 , Stefan Arenz 1 , Maha Abdelshahid 1 , Britta Seip 2 , Helmut Grubmüller 4 , Alexander S Mankin 3 , C Axel Innis 2 , Nora Vázquez-Laslop 3 , Daniel N Wilson 1
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大环内酯类和酮内酯类包括一类临床上重要的抗生素,它们通过在细菌核糖体的出口通道内结合来抑制蛋白质合成。虽然已知这些抗生素会在特定序列基序处中断翻译,其中酮内酯类主要在 Arg/Lys-X-Arg/Lys 基序处停滞,而大环内酯类则显示出更广泛的特异性,但仍缺乏其特定上下文作用的结构基础。在这里,我们展示了在大环内酯红霉素 (ERY) 和酮内酯泰利霉素 (TEL) 合成 Arg-Leu-Arg 序列过程中被阻滞的核糖体结构。结合深度诱变和分子动力学模拟,这些结构揭示了 ERY 和 TEL 如何与 Arg-Leu-Arg 基序相互作用以诱导翻译停滞,并阐明了 ERY 相对于 TEL 不太严格的序列特异性作用的基础。由于 Arg/Lys-X-Arg/Lys 基序的程序性停滞用于激活抗生素抗性基因的表达,因此我们的研究还为改进的大环内酯类抗生素的未来开发提供了重要的见解。





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更新日期:2021-07-22
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