在医学服务中触发细菌

事实证明，细菌和我们很像。他们在轻松、无威胁的环境中变得自满。当它们放松的时候，它们不会产生防御来抵御那些想要杀死它们的东西，比如相互竞争的生物体或微生物捕食者。

但当受到威胁时，细菌会产生一支真正的分子防御大军。深入研究这些防御机制和触发它们的激发子使科学家们能够发现抗生素和抗病毒药物，这些知识可能在对抗冠状病毒中被证明是有用的。

陈张(音译)是Mohammad Seyedsayamdost实验室的一名研究生，他准备了一个无菌干净的兜帽内的细胞培养物。

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C. Todd Reichart, Department of Chemistry

在美国国立卫生研究院(NIH)和普林斯顿大学最近的资助下，化学副教授Mohammad Seyedsayamdost正在使用一种名为高通量激发子筛选(HiTES)的方法进行对抗。Seyedsayamdost实验室在2014年首次引入了这项技术，该技术使研究人员能够筛选、识别和表征只有在细菌受到威胁时才进行生物合成的天然产物。

Seyedsayamdost称这些“神秘的”天然产物。它们是自然本身设计用来对抗某种威胁的防御手段。 

化学生物学家Seyedsayamdost表示:“临床使用的抗感染药物中，有一半以上来自大自然，来自细菌、真菌或植物合成的天然产物。”“这些小有机分子被合成并释放到环境中，发挥各种功能，其中之一就是对其他生物发动化学战争。

“这些分子在进化过程中经过磨练，可以杀死竞争对手或病毒，这正是我们在医学上想做的事情——杀死病原体。所以，它们是抗感染药物的一个很好的来源。”

三年级研究生陈张正在与Seyedsayamdost项目,耦合冲击与成像质谱筛选——一种证明方法的检测小分子——发现新颖的天然产品,可检测的生物活性与致病细菌或病毒像COVID-19的经纪人。

此外，一年级学生Esther Han正在将HiTES方法与抗菌活性结合起来，直接寻找新的、隐蔽的抗感染药物。

“由于每一种化合物都有独特的质量信号(就像指纹对人类一样)，比较未经处理的细菌培养物和经诱导的细菌培养物的信号，可以很容易地识别出只存在于特定条件下的新天然产物，”张说。一旦确定，后续研究可以阐明这种天然产物的生物活性和分子靶点。

Seyedsayamdost实验室的研究生埃斯特·汉(Esther Han)正在检查培养箱中的细胞培养物。

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C. Todd Reichart, Department of Chemistry

Seyedsayamdost实验室已经发现，抗生素本身是最好的激发子，或者是潜在天然产物的最佳触发器。因此，旧的抗生素可以用来发现新的、隐藏的抗生素。这项观察首先是在泰国伯克霍尔德氏菌上进行的。在这个例子中，Seyedsayamdost发现，一个经过仔细校准的抗生素甲氧苄氨嘧啶的适宜剂量——不要太多，否则就会杀死细菌;不能过少，否则细菌就不会有反应——导致细菌合成它编码的22种天然产物中的21种。

Seyedsayamdost说:“如果你用低剂量的甲氧苄氨嘧啶治疗，伯克霍德氏病会把厨房的水槽砸向你。”

Seyedsayamdost将HiTES技术部署到抗击COVID-19的战斗中，以满足他所描述的科学家的义务。

“如果你在这个研究领域工作，并且有机会对治疗做出贡献，即使是间接的，你也有义务这么做。所以从这个角度来看，我认为参与很重要。”

“另一个问题是，传染病将呈上升趋势。我们在本世纪初就知道这一点，但这次大流行确实让我们明白了这一点。这是学术科学家需要解决的问题，但大型制药公司也需要解决，”他补充道。“不幸的是，大型制药公司已经基本上放弃了寻找对抗感染因子的治疗方法。但我认为冠状病毒将是一个警钟。”

这项研究得到了美国国立卫生研究院新创新者奖(DP2-AI-124786)和普林斯顿知识产权加速器奖的支持。