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細菌耐藥性問題日益加劇，嚴重威脅現代醫療健康系統，對全球公共衛生造成了極大的挑戰。為了應對這一世界性難題，不僅需要規范抗生素的合理使用，加強細菌耐藥機制研究，更為重要的是提高藥物進入病原菌的效率。在自然環境中，生物有效性鐵是微生物爭奪的一個關鍵性資源。為了爭奪稀缺的鐵資源，微生物會合成并分泌一種小分子鐵離子螯合物——鐵載體，分泌至細菌胞外的鐵載體螯合鐵離子后，被病原細菌的特定受體識別并轉運至胞漿內供細菌利用。鑒于鐵載體介導的鐵吸收對于病原菌的生存至關重要，鐵載體和抗生素偶聯已成為治療多重耐藥菌的有效策略之一。“特洛伊木馬”抗生素阿波霉素是一類天然鐵載體和抗生素相偶聯的小分子化合物，主要由一個鐵色素和一個核苷肽類抗生素組成，對多種病原細菌都具有強效的抑菌效果。據報道，阿波霉素可在納摩爾水平有效抑制臨床上常見的多重耐藥細菌。研究發現，阿波霉素的鐵載體部分可以被病原細菌的外膜受體識別，借助細菌的鐵載體轉運系統運入胞內，隨后在細菌蛋白酶的作用下水解，釋放出抗生素SB-217452，后者是絲氨酰-tRNA合成酶的抑制劑，從而有效抑制病原菌的生長。

本文首先對阿波霉素產生菌——灰色鏈霉菌ATCC 700974進行了基因組測序，通過生物信息分析鑒定了負責阿波霉素生物合成的基因簇，發現基因簇中abmB、abmA和abmQ可能參與鐵載體的合成。隨后，通過基因敲除突變株和回補菌株的構建，明確了這些基因與鐵載體的生物合成直接相關，進一步通過體外生化實驗揭示了鐵載體部分的合成途徑。另外，發現灰色鏈霉菌ATCC 700974基因組中含有abmB和abmA的功能冗余基因，而且這兩個基因分別位于兩個鐵載體編碼基因簇中。總之，本文不僅解析了阿波霉素鐵載體部分的合成途徑，而且發現灰色鏈霉菌ATCC 700974基因組中的多個鐵載體之間存在功能關聯性，而這種關聯性有助于阿波霉素產生菌獲得競爭優勢。本文研究成果，可為將鐵載體與不同活性的抗生素偶聯獲得新型抗菌藥物奠定基礎，為細菌耐藥研究領域新藥的開發提供新思路。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925823002156