跨翻译在整个细菌中是保守的,并且在许多物种中是必不可少的。高通量筛选确定了一种基于四唑的反式翻译抑制剂,KKL-55,具有广谱抗生素活性。KKL-55的生物素化版本从细菌裂解物中拉下热不稳定的延伸因子(EF-Tu)。体外纯化的EF-Tu结合KKL-55,Kd=2µM,确认高亲和力相互作用。X射线晶体结构显示KKL-55结合在EF-Tu的结构域3中,结合袋中残基的突变消除了KKL-55的结合。体外RNA结合测定显示KKL-55抑制EF-Tu和转移信使RNA(tmRNA)之间的结合,但不抑制EF-Tu和tRNA之间的结合。这些数据证明了抑制EF-Tu功能的新机制,并且表明EF-Tu·tmRNA结合的这种特异性抑制是抗生素开发的可行靶标。重要性延伸因子热不稳定(EF-Tu)是一种普遍保守的翻译因子,可介导tRNA和核糖体之间的生产性相互作用。在细菌中,EF-Tu还在转译期间将转移信使RNA(tmRNA)-SmpB递送至核糖体。我们报道了第一个小分子,KKL-55,其特异性抑制反式翻译中的EF-Tu活性而不影响其在正常翻译中的活性。KKL-55具有广谱抗生素活性,这表明靶向EF-Tu的tmRNA结合界面的化合物可以发展成为治疗耐药感染的新型抗生素。
OBJECTIVE: Elongation factor thermo-unstable (EF-Tu) is a universally conserved translation factor that mediates productive interactions between tRNAs and the ribosome. In bacteria, EF-Tu also delivers transfer-messenger RNA (tmRNA)-SmpB to the ribosome during trans-translation. We report the first small molecule, KKL-55, that specifically inhibits EF-Tu activity in trans-translation without affecting its activity in normal translation. KKL-55 has broad-spectrum antibiotic activity, suggesting that compounds targeted to the tmRNA-binding interface of EF-Tu could be developed into new antibiotics to treat drug-resistant infections.