伦敦大学学院、伦敦国王学院和英国健康安全局(UKHSA)的研究人员,与美国曼荷莲学院的一位合作者一起,描述了一种来自 Bacillus smithii 的新环肽,这是一种工业上使用的嗜热细菌。他们把它命名为 smithiosin。该研究于 2026 年 11 月 5 日在线发表于《ACS Chemical Biology》。
这是早期的化学和基因组学工作。这种肽对细菌只表现出微弱的活性,作者自己也这样说。
如何发现的
团队在 Bacillus smithii DSM 4216 的基因组中搜寻,这是一株最初从奶酪中分离出的菌株,能在 55 摄氏度下生长。他们寻找的是 sactipeptide,即由细胞常规的蛋白质机器合成,然后通过称为 sactionine 的硫桥封闭成环的肽。
Smithiosin 是枯草芽孢杆菌 sactipeptide subtilosin A 的近亲。高分辨率质谱显示 smithiosin 中有三个 sactionine 桥,作者还用圆二色谱检查了它的形状。他们每升培养物获得约 0.4 毫克肽,并报告 B. smithii 的生长在不同试验之间并不稳定。
在实验室宿主中的意外结果
研究人员还把 smithiosin 前体基因放入枯草芽孢杆菌 168,而没有移除该细菌自身的 subtilosin 基因。宿主产生了两种肽:水平大幅降低的 subtilosin A,以及完全成形的 smithiosin,而正常的枯草芽孢杆菌并不产生后者。
Smithiosin 的产量约为 subtilosin A 的千分之一,改造菌株在反复培养中也显得有些不稳定。尽管如此,作者写道,外来前体可能与天然前体竞争,并在使用宿主酶方面胜出,其中包括一种称为 AlbA 的自由基 SAM 酶。摘要把这描述为首次得到证明,他们说不知道此前有先例。两种前体肽的序列有 69.4% 相同。
它能杀灭细菌吗?
效果不太好。在 UKHSA 进行的测试中,smithiosin 在 128 至 256 微克每毫升的浓度下,抑制了六株革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌和粪肠球菌中的四株,而 subtilosin A 在最高 256 的剂量下一株也没有抑制。两种肽对七株革兰氏阴性菌,包括克雷伯菌、不动杆菌、假单胞菌和大肠杆菌,都没有作用。
同时测试的常用抗生素,在大多数菌株上以低得多的剂量就起作用。作者指出,考虑到序列差异,smithiosin 与 subtilosin A 之间的差别并不显著,而且 smithiosin 目前的活性还不足以用作抗菌药。
为什么它仍然重要
作者认为,仅仅把 smithiosin 描述为 B. smithii 的天然产物,就已经有价值。他们还希望,经过进一步优化,在枯草芽孢杆菌中表达外来前体肽,可能成为筛选新 sactipeptide 的有用手段。这些都没有在动物中测试过。