细菌如何将铜转化为抗生素

少量的铜是一种必需营养素，但也可能有毒。人类免疫细胞使用铜来对抗入侵的病原体。反过来，一些微生物已经进化出吸收铜并将其结合到生物分子中的方法，作为吸收铜以获取营养或中和其毒性作用的一种方式。

其中一种微生物是土壤细菌铜绿假单胞菌，它会导致住院患者感染。北卡罗来纳大学教堂山分校和加州大学戴维斯分校的研究人员于 11 月 19 日在《科学》杂志上发表的一项新研究显示了铜绿假单胞菌如何使用铜制造一种名为氟蛋白 C 的抗生素。

“这一发现有助于我们了解这种病原菌如何抵抗铜并在感染期间与我们的天然微生物群竞争，并将推动新疗法的发现，”北卡罗来纳大学化学副教授、该论文的资深作者 Bo Li 说。

Fluopsin C 于 1970 年被发现。它是一种广谱抗生素，可杀死多种细菌和真菌，包括对其他药物具有抗药性的菌株。

电子顺磁共振

UNC 的 Li 团队跟踪了培养的铜绿假单胞菌对铜的吸收，并表明铜原子被结合到氟蛋白 C 中。

他们与加州大学戴维斯分校化学系 David Britt 教授实验室的博士后研究员 Lizhi Tao 合作，使用电子顺磁共振 (EPR) 研究合成途径。研究人员发现，两个小的含硫分子以顺式和反式异构体的混合物形式与每个铜原子结合。

该研究展示了 Fluopsin C 是如何通过酶促过程而不是使用危险化学品合成的。Li 说，以这种方式将铜重新用于抗生素与大多数生物体的过程不同，后者将金属从细胞中隔离或输出。

EPR 是一种磁共振波谱，特别适用于研究有机分子中的金属。Britt 在加州大学戴维斯分校的实验室运营 CalEPR 中心，该中心拥有七台 EPR 仪器，是西海岸同类设施中最大的。

该论文的其他作者是 Jon Patteson、Andrew Putz、William Simke 和 Henry Bryant III，他们都在 UNC。这项工作得到了 NIH 的资助和对李的 Packard Fellowship 的支持。

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