非正規の細胞壁クロスリンクを持つ細菌の半合成
David A Dik1, Nan Zhang1, Jason S Chen2
1Department of Chemistry, Scripps Research, 10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, California 92037, United States.
Journal of the American Chemical Society
|June 9, 2020
まとめ
研究者は,Escherichia coliに非正規のクロスリンクを導入することによって,合成細菌の細胞壁を作成しました. これらの改良されたバクテリアは普通に成長し,合成細胞壁を持つ新しいバクテリアの設計の可能性を示した.
科学分野:
- 微生物学
- 合成生物学
- 生物化学
背景:
- 細菌の細胞壁は,主にペプチドグリカンは,構造的整合性およびオスモティックストレスからの保護に不可欠です.
- ペプチドグライカンの構造は,サッカリド鎖とペプチドクロスリンクを含むが,Escherichia coliのようなグラム陰性細菌では高度に保存されている.
- 細胞壁の構造を理解することは 新しい抗菌戦略と 合成生物学の応用の開発の鍵です
研究 の 目的:
- Escherichia coliの細胞壁に非正規のクロスリンクを組み込む生物学的結果を調査する.
- 細胞壁を部分的に合成したバクテリアの 可能性を探るため
- 改造された細胞壁のクロスリンクを持つ細菌の生存能力と構造の整合性を評価する.
主な方法:
- 非正規の細胞壁のクロスリンクを形成できる改変されたEscherichia coli菌株の生成
- サルフォニルフッ化物とアミノ群の間の非酵素反応を利用して新しいクロスリンクを作成します.
- 細菌の細胞壁内の非正規のクロスリンクの割合 (最大31%) を定量化する.
主要な成果:
- 31%までの非正規の細胞壁のクロスリンクを持つ細菌は正常な成長を示し,培養において高い光学密度を達成した.
- 改造された細菌の細胞分裂と延長が成功していることが観察されました.
- 細胞機能が保たれていることを示している.
結論:
- 細菌の細胞壁に非正規のクロスリンクを導入することは,Escherichia coliによって生物学的に許容されます.
- この研究は,部分的に合成された細胞壁を持つバクテリアを生み出す可能性を示しています.
- この発見は 完全に合成細胞壁を持つ 細菌の合理的な設計に向けた 基礎的な一歩を表しています
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