论文标题：SK-03-92 Treatment Causes Release of a Lethal Factor Protein That Kills Staphylococcus aureus Cells

论文链接：https://www.mdpi.com/2813-3137/2/2/5

期刊名：Targets

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/targets

研究背景

金黄色葡萄球菌是导致人类皮肤和软组织感染的主要原因，同时，还会引起血液系统感染，导致人类心内膜炎。由于菌株普遍存在耐药性及在人体中产生生物膜，治疗金黄色葡萄球菌的感染存在巨大的挑战。因此，亟需开发新的抗生素或治疗策略来应对这些问题。

在之前的研究中，来自美国威斯康辛大学拉克罗斯分校微生物系的William R. Schwan教授从香蕨木 (Comptonia peregrina) 中分离得到一种二苯乙烯类天然产物，通过对其类似物进行分析得到一种先导化合物，SK-03-92，能够在30 min内杀死多种金黄色葡萄球菌菌株，包括多重耐药和耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌，同时，也可以杀死细胞内的结核分枝杆菌。

通过对经SK-03-92处理后的金黄色葡萄球菌的转录组进行分析，发现有52个基因在处理后发生变化，这些基因组涉及生物膜形成、蛋白质代谢、转录调控、转运和嘌呤合成。作者推断这些基因组的变化引起细菌内代谢通路的改变并导致释放致死因子，最终杀灭金黄色葡萄球菌。为了验证这一猜想，美国威斯康辛大学拉克罗斯分校微生物系的William R. Schwan和化学与生物化学系的John F. May等人进行了一系列实验，证明了经SK-03-92处理后的细菌能够释放一种致死因子蛋白用于杀灭其他的金黄色葡萄球菌。相关工作以“SK-03-92 Treatment Causes Release of a Lethal Factor Protein That Kills Staphylococcus aureus Cells”为题发表在 Targets 期刊上。

研究过程与结果

经SK-03-92处理后的细菌上清液具有杀菌能力，研究人员收集SK-03-92处理的金黄色葡萄球菌的上清液进行杀菌实验，发现处理后 (3HSN+) 的上清液的杀菌能力明显高于未处理组 (3HSN-) (图1)。

图1. SK-03-92处理与否的上清液的杀菌能力

上清液的成分验证

对经SK-03-92处理后的上清液分别进行煮沸 (图2) 处理、蛋白酶K (图3) 消化处理、胰酶 (图4) 消化处理，发现杀菌能力降低，证明释放的致死因子为蛋白。

图2. 经SK-03-92处理后的上清液煮沸后的杀菌能力验证

图3. 经SK-03-92处理后的上清液用蛋白酶K进行消化处理的杀菌能力验证

图4. 经SK-03-92处理后的上清液用胰酶进行消化处理的杀菌能力验证

电泳及超滤实验验证致死因子蛋白的分子量

通过对经SK-03-92处理后的上清液进行电泳，发现主要的蛋白条带位于12.5 kDa、15 kDa和21 kDa (图5)。利用10 kDa和30 kDa的超滤管对上清液进行超滤，分别收集滤液和浓缩液，发现致死因子蛋白的分子量在10 kDa到30 kDa之间 (图6)。

图5. SK-03-92处理与否的上清液的电泳结果

图6. SK-03-92 (A) 处理组及 (B) 未处理组的上清液超滤后的杀菌能力验证

质谱验证

对凝胶内消化后通过质谱法鉴定出的蛋白质条带进行分析，发现13 kDa的蛋白为补体抑制蛋白，而17 kDa的蛋白为趋化抑制蛋白。

研究总结

本文对能够杀灭金黄色葡萄球菌的先导化合物SK-03-92的作用机制进行了初步探索，证明SK-03-92能够诱导金黄色葡萄球菌分泌一种致死因子蛋白，触发一系列的信号转导通路，用于杀灭周围的细菌。为了探究其机理，应当在未来展开更深入的研究。

本文出自 Targets 期刊

Schwan, W.R.; Moore, M.; Zank, A.; Cannarella, S.; Gebhardt, K.; May, J.F. SK-03-92 Treatment Causes Release of a Lethal Factor Protein That Kills Staphylococcus aureus Cells. Targets 2024, 2, 80-92.

Targets 期刊介绍

主编：Huangxian Ju, Nanjing University, China

https://www.mdpi.com/journal/targets

期刊主要发表靶向识别与治疗相关领域的高质量论文，包括化学测量科学、生命科学、材料科学、药学、临床诊断学、分子医学和生物医学等。

Time to First Decision：24.8 days

Acceptance to Publication: 4.7 days