西奈山伊坎医学院的研究人员发现了一种控制细菌感染的新方法。研究结果发表在《自然结构与分子生物学》杂志上。

研究小组找到了一种方法来启动重要的细菌防御机制来对抗和控制细菌感染。这种防御系统称为基于环状寡核苷酸的抗噬菌体信号系统(CBASS)，是某些细菌用来保护自己免受病毒攻击的自然机制。细菌自毁是防止病毒传播到群体中其他细菌细胞的一种手段。

“我们想了解细菌自杀 CBASS 系统是如何被激活的，以及是否可以利用它来限制细菌感染，”共同高级作者、伊坎西奈山药理学教授 Aneel Aggarwal 博士说。 “这是解决细菌感染的一种新方法，这是医院和其他环境中的一个重大问题。找到对抗抗生素耐药性的新工具至关重要。在对抗超级细菌的战争中，我们需要不断创新和扩展我们的工具包，以保持领先地位不断发展的耐药性。”

根据美国疾病控制与预防中心 2019 年的一份报告，美国每年发生超过 280 万例抗菌药物耐药性感染，导致超过 35,000 人因此死亡。

作为实验的一部分，研究人员研究了 Cap5(或 CBASS 相关蛋白 5)如何被激活以进行 DNA 降解，以及如何通过结合结构分析和各种生物物理、生化和细胞测定来使用它来控制细菌感染。 Cap5 是一种关键蛋白质，可被环核苷酸(小信号分子)激活以破坏细菌细胞自身的 DNA。

“在我们的研究中，我们首先确定了众多环核苷酸中的哪些可以激活 CBASS 系统的效应器 Cap5，”共同高级作者、伊坎西奈山药理学科学助理教授 Olga Rechkoblit 博士说。

“一旦我们弄清楚了这一点，我们就仔细观察了 Cap5 与这些小信号分子结合时的结构。然后，在伊坎西奈山研究员 Daniela Sciaky 博士的专家帮助下，我们通过添加这些特殊的分子进入细菌的环境，这些分子有可能被用来消灭细菌。”

研究人员发现，用环核苷酸确定 Cap5 的结构提出了技术挑战，需要布鲁克海文国家实验室 AMX 光束线科学家 Dale F. Kreitler 博士的专家帮助。他们通过在同一设施中使用微聚焦同步加速器 X 射线辐射来实现这一目标。微聚焦同步加速器X射线辐射是X射线辐射的一种，它不仅使用特定类型的粒子加速器(同步加速器)产生，而且还被仔细地集中或聚焦在微小区域上，以进行更详细的成像或分析。

接下来，研究人员将探索他们的发现如何应用于其他类型的细菌，并评估他们的方法是否可以用于控制各种有害细菌引起的感染。

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