Streptomisin adalah antibiotik pertama yang ditemukan dalam kelas aminoglikosida dan berasal dari aktinobakteriStreptomycesmarga1Obat ini banyak digunakan dalam pengobatan infeksi bakteri serius yang disebabkan oleh bakteri Gram-negatif maupun Gram-positif, termasuk tuberkulosis, infeksi endokardium dan meningeal, serta wabah pes. Meskipun diketahui bahwa mekanisme kerja utama streptomisin adalah melalui penghambatan sintesis protein dengan mengikat ribosom, mekanisme masuknya ke dalam sel bakteri belum sepenuhnya dipahami.

Saluran mekanosensitif dengan konduktansi besar (MscL) adalah saluran mekanosensitif bakteri yang sangat terkonservasi yang secara langsung merasakan ketegangan di membran2Peran fisiologis MscL adalah sebagai katup pelepas darurat yang akan terbuka ketika terjadi penurunan osmolaritas lingkungan secara tiba-tiba (downshock hipo-osmotik).3Di bawah tekanan hipo-osmotik, air masuk ke dalam sel bakteri yang menyebabkannya membengkak, sehingga meningkatkan ketegangan pada membran; gerbang MscL merespons ketegangan ini dengan membentuk pori besar sekitar 30 Å4, sehingga memungkinkan pelepasan zat terlarut yang cepat dan menyelamatkan sel dari lisis. Karena ukuran pori yang besar, gerbang MscL diatur dengan ketat; ekspresi saluran MscL yang salah gerbang, yang terbuka pada tegangan lebih rendah dari normal, menyebabkan pertumbuhan bakteri yang lambat atau bahkan kematian sel.5.

Saluran mekanosensitif bakteri telah diusulkan sebagai target obat yang ideal karena peran pentingnya dalam fisiologi bakteri dan kurangnya homolog yang teridentifikasi pada organisme tingkat tinggi.6Oleh karena itu, kami melakukan penyaringan berthroughput tinggi (HTS) untuk mencari senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara yang bergantung pada MscL. Menariknya, di antara senyawa-senyawa tersebut, kami menemukan empat antibiotik yang telah dikenal, di antaranya antibiotik aminoglikosida yang umum digunakan, streptomisin dan spektinomisin.

Potensi streptomisin bergantung pada ekspresi MscL dalam percobaan pertumbuhan dan viabilitasdalam tubuh.Kami juga memberikan bukti modulasi langsung aktivitas saluran MscL oleh dihidrostreptomisin dalam percobaan penjepit tempelin vitroKeterlibatan MscL dalam jalur kerja streptomisin tidak hanya menunjukkan mekanisme baru tentang bagaimana molekul besar dan sangat polar ini dapat mencapai sel pada konsentrasi rendah, tetapi juga alat baru untuk memodulasi potensi antibiotik yang sudah dikenal dan potensial.