核糖開關及其在抗菌藥物方面的研究進展

盛樹悅陳悅張興梅石玉生（. 南方醫科大學第一臨床醫學院，廣州 5055；. 南方醫科大學基礎醫學院神經生物學教研室，廣州 5055；. 南方醫院放療科，廣州 5055）

核糖開關及其在抗菌藥物方面的研究進展

盛樹悅1陳悅2張興梅2石玉生3
（1. 南方醫科大學第一臨床醫學院，廣州 510515；2. 南方醫科大學基礎醫學院神經生物學教研室，廣州 510515；3. 南方醫院放療科，廣州 510515）

核糖開關是一類與核酸、氨基酸、金屬離子、糖類衍生物以及輔酶等特異性配體結合的RNA元件，它與配體結合后通過調控相應下游的基因表達起到控制細胞生命及活動的作用。目前核糖開關是基因調控方面的研究熱點，應用于大量篩選工程菌株、構建新型生物傳感器以及作為抗菌藥作用的新靶點。綜述了幾種主要的核糖開關（如：嘌呤核糖開關、賴氨酸核糖開關、環二鳥苷酸核糖開關、glmS核糖開關、TPP核糖開關、FMN核糖開關等）在抗菌藥物靶點方面的研究進展。

核糖開關；抗菌藥；新靶點

核糖開關（riboswitch）作為一種新型基因調控方式，打破了之前人們對于基因調控的認識，它可以不通過蛋白質來調控基因表達。核糖開關作為一種RNA元件，與參與體內代謝的小分子化合物如核酸、氨基酸、金屬離子、糖類衍生物以及輔酶結合，通過構象改變對mRNA轉錄、翻譯、剪切過程進行調控，從而調節相應基因的表達。

近年來有越來越多的核糖開關在微生物體內被發現，但是至今未在一種真核生物細胞中發現一種核糖開關，研究者基于核糖開關的這些特性，致力于將核糖開關應用于研究新型抗菌藥物。因為目前由于抗生素的濫用，細菌耐藥性越來越嚴重，細菌感染的疾病的治療也越來越棘手，所以研制針對細菌新靶點的新型抗菌藥是一個刻不容緩的任務。

1 核糖開關

1.1 核糖開關的發現

1.2 核糖開關的構成

核糖開關主要由兩部分組成，適配子（aptamer）和表達平臺（expression platform）。適配子序列高度保守，能夠特異性與配體結合后使其下游的表達平臺發生構象變化，從而調控下游基因的表達，包括對mRNA剪切、轉錄終止、翻譯起始等過程的調控［3，4］。核糖開關一個顯著的特點是與適配子結合的配體不是蛋白質，而是一些小分子化合物，如維生素、嘌呤及其衍生物、蛋白輔酶及其相關的化合物、氨基酸和被磷酸化的糖類，如葡萄糖胺-6-磷酸［5］、tRNA和某些金屬離子［6］等，最近幾年還發現了對溫度敏感的適配子［7］。

1.3 核糖開關的作用機制

1.3.1 轉錄終止型 在mRNA從5'到3'方向，分別有抗抗終止子（anti-anti-terminator）序列、抗終止子（anti-terminator）序列和終止子（terminator）序列。5'端先轉錄出的抗終止子序列先和部分終止子堿基形成莖環結構，使得終止子無法形成莖環結構，終止信號無法形成，轉錄可以繼續進行，生成完整的mRNA分子。當有效濃度的特異性配體分子結合到適配子上時，使得抗抗終止子和抗終止子序列形成莖環結構，而終止子序列與下游多聚U形成終止信號，使得轉錄提前終止，生成短鏈無效mRNA［11］。

1.3.2 翻譯抑制型 在起始密碼子上游有一段SD序列，是核糖體結合的位點（RBS），其上游從5'到3'分別還有抗抗SD序列和抗SD序列，正常情況下抗抗SD序列和抗SD序列結合，使得核糖體結合到SD序列上，開始翻譯。當存在有效濃度的配體時，配體與適配子結合，使得SD序列與抗SD序列結合，使得核糖體無法結合上去，翻譯無法開始。

1.3.3 核糖核酶型 這一類核糖開關有核酶的性質。正常情況下，核酶性質不表達。當配體與適配子結合后，核糖開關的核酶活性被激活，使得mRNA自我剪切，暴露5'端未磷酸化的位點，被RNA水解酶降解［12］。

（1）中藥材原材料價格增長。中藥材源自農作物，易受天氣、環境、種植、運輸成本增長等因素影響，價格波動大。據某中藥網統計信息顯示，近年來部分中藥原材料價格迅猛上升呈常態。其中，以三七、吳茱萸、白術為代表的部分中藥材，2016年以來年均漲幅甚至高達100%～200%。而這些原材料是制劑生產的重要組成部分，中藥材價格增長迅猛，導致中醫制劑成本逐年上升。

1.4 核糖開關的篩選

1.4.1 體外篩選 最先應用體外篩選得到的是glmS核糖開關。在glmS核糖開關被激活時會被切割的序列兩端分別標記Cy3和FAM染料，Cy3作為熒光受體，FAM作為熒光供體，當兩者同時存在于序列兩端時檢測不到熒光；而當配體與glmS核糖開關結合后，glmS核酶活性被激活，序列被裂解，從而能檢測到熒光。此方法可用于檢測各種化合物對glmS核糖開關的親和力［13］。

體外篩選還可通過體外固定某個配體，來篩選與之結合的適配子?？赏ㄟ^配體指數級富集系統進化技術（systematic evolution of ligand by exponential enrichment，SELEX）篩選得到結合相應配體的核糖開關［14，15］。最近You等［16］在體外構建一種Spinach核糖開關，通過與配體結合可以顯示出Spinach熒光，配體與適配子的親和力與熒光的強弱呈正相關。將Spinach插入TPP核糖開關，構建成Spinach-TPP核糖開關，將TPP類似物結合上去，分析熒光結果與已知這些類似物的親和力一致。

1.4.2 體內篩選 體外篩選技術雖然能較為精確地篩選到配體化合物或者核糖開關的適配子序列，但由于體內外條件不同，體外篩選得到的結果不一定適用于細胞內，所以有必要研究核糖開關的體內篩選技術。Watson等［17］將從枯草芽孢桿菌中提取出的glmS核糖開關插入綠色熒光蛋白（GFP）的5'端非編碼區，再將這個融合基因插入到酵母菌PGK1基因的3'非編碼區，在半乳糖誘導型啟動子的作用下進行表達。在含有半乳糖或者甘油的培養基中，酵母菌表達出綠色熒光，而在含葡萄糖的培養基中，glmS核糖開關因有配體結合，所以檢測不到綠色熒光蛋白的表達。通過這一方法可實現在體內篩選核糖開關的體外合成的配體化合物。

1.5 核糖開關的應用

基于核糖開關的作用特點和在微生物體內的重要作用，現有研究將核糖開關應用在工業新型抗菌藥物的研發、工程菌株的篩選［18］以及構建新型生物傳感器［19］等方面。

核糖開關可以作為抗菌藥研究的新靶點的優勢如下：（1）目前發現的核糖開關主要存在于原核生物體內，沒有在哺乳動物細胞內發現核糖開關，所以針對核糖開關的抗菌藥物對人體來說是安全的，副作用較??；（2）核糖開關調控的基因通常是編碼細菌生存或致病必需的基因，以其為靶點的抗生素應具有強力的殺菌作用；（3）核糖開關的結構現在研究得較為清楚，且配體大部分是一些小分子化合物，研究者可以根據藥物研發的需要進行核糖開關的改造。

2 幾類重要的核糖開關作為抗菌藥物的新靶點

2.1 嘌呤核糖開關

嘌呤核糖開關包括鳥嘌呤（guanine）核糖開關、腺嘌呤（adenine）核糖開關和2'-脫氧鳥苷酸（2'-deoxyguanosine）核糖開關。由于嘌呤合成是細菌繁殖的必需過程，所以嘌呤核糖開關作為抗菌藥物作用的靶點將有較強的抗菌作用。Kim等［8］利用從枯草芽孢桿菌中提取出的鳥嘌呤核糖開關在體外合成并篩選有高親和力的配體。他們發現其中一個鳥嘌呤類似物（6-N-hydroxylaminopurine 或 G7），可以抑制鳥嘌呤核糖開關下游的報告基因的表達，揭示出它可能作為抑制細菌繁殖的化學分子。Ster等［20］證明一種鳥嘌呤類似物2，5，6-三氨基嘧啶-4-酮［2，5，6-triaminopyrimidine-4-one（PC1）］可通過結合鳥嘌呤核糖開關抑制guaA基因編碼GMP合成酶。在金黃色葡萄球菌感染而患有乳腺炎的牛體內注射不同劑量的PC1，對照組注射相同劑量的生理鹽水，觀察PC1的殺菌作用。結果顯示實驗組的殺菌效果為15%，對照組為0。為了研究PC1可能帶來的副作用，研究者還將PC1注射到健康牛的乳房中，結果發現奶牛泌乳狀況和其他生理狀況沒有明顯改變，說明PC1的使用安全性。這為耐藥細菌的治療提供了新思路［21］。

2.2 賴氨酸核糖開關

賴氨酸核糖開關位于lysC和lysP基因的mRNA的5'端非編碼區［22］，lysC基因編碼天冬氨酸激酶，該酶是賴氨酸合成初始階段的關鍵酶，lysP基因編碼賴氨酸通透酶。目前發現的賴氨酸類似物有4種：L-氨乙基半胱氨酸（AEC）、L-3-［（2-氨乙基）-磺?；?丙氨酸（L-3-［（2-Aminoethyl）-sulfonyl］-alanine）、L-4-氧代賴氨酸（L-4-oxalysine）、Dl-反式-2，6-二氨基-4-己烯酸（Dl-trans-2，6-diamino-4-hexenoic acid）。這些化合物與賴氨酸有相似的親和力可結合到賴氨酸核糖開關的適配子區域。后3種化合物在應用6 h后，其抑制細菌數量是空白對照組的5倍；24 h后抑菌數量甚至達到100%。但也有研究發現AEC同時參與哺乳動物細胞和細菌細胞的代謝途徑，所以應用AEC可能會對人體造成毒性［23］。

2.3 c-di-GMP核糖開關

環二鳥苷酸（c-di-GMP）是一種第二信使分子，接受細胞受體第一信使分子傳遞的信號，再調控下游生物分子從而發揮效應。c-di-GMP可調控多種生物功能，如調控細菌黏附、生物膜的形成、細菌毒力的產生等［24］。目前發現c-di-GMP主要存在于原核生物細胞內，真核細胞中只在一種原蟲細胞中發現，這一特性極大地提高了c-di-GMP運用的安全性。

c-di-GMP核糖開關根據作用機制可分為兩類。第一類是由Sudarsan等［25］證實c-di-GMP核糖開關通過結合c-di-GMP抑制mRNA翻譯起始，繼而抑制下游基因的表達。如在艱難梭菌中，c-di-GMP核糖開關調控鞭毛蛋白的表達，當c-di-GMP與之結合后，抑制鞭毛蛋白的合成，從而抑制了細菌的運動［26］；第二類是作為變構剪切酶，當c-di-GMP與適配子結合后，mRNA進行自我剪切修飾，形成外顯子，暴露出核糖體結合位點，從而促進蛋白質的合成［24］。

Furukawa等［27］研究了線性c-di-GMP在核糖開關中的活性。在對于β-半乳糖苷酶的表達測定實驗中，線性c-di-GMP與c-di-GMP核糖開關有較高的親和力，并且對β-半乳糖苷酶的表達發揮強烈的調控作用。但在沒有c-di-GMP核糖開關的突變菌株內也觀察到相似的表達譜，說明線性c-di-GMP的效應途徑的不專一，它不僅與c-di-GMP核糖開關結合，還與其他物質結合發揮效應。

最近在蘇云金芽孢桿菌BMB171菌株中發現了一種被稱為Bc2 RNA的c-di-GMP核糖開關。通過與c-di-GMP結合形成反終止的序列，使得所調控的下游膠原黏附蛋白基因繼續表達，這是一種“ON”型核糖開關［28］。如果根據這一特點研發出c-di-GMP的拮抗物，將會是減弱細菌的繁殖和感染的重要研究進展。

2.4 glmS核糖開關

glmS核糖開關廣泛存在于革蘭氏陽性菌中，位于編碼6-磷酸葡糖胺（GlcN6P）合成酶基因的上游5'端非編碼區。GlcN6p是細菌細胞壁成分N-乙酰葡糖胺的前體物質，所以glmS核糖開關對于細菌的生存至關重要。同時glmS核糖開關也是一種核酶，當GlcN6P與核糖開關結合后，核酶活性被激活，從而使基因的mRNA可進行自我剪切［29］。

目前已發現的體外GlcN6P類似物有carba-GlcN6P，該化合物在殺滅金黃色葡萄球菌方面有良好的效果。在與glmS核糖開關結合方面，carba-GlcN6P與GlcN6P有相似的親和力，并且在下調GlcN6P合成酶表達的效果上，carba-GlcN6P與GlcN6P的差異也不顯著。與空白對照組相比，carba-GlcN6P能使細菌量減少3倍，并且glmS基因的表達也降低了2倍。所以對于多重耐藥的金黃色葡萄球菌，carba-GlcN6P是一個極具應用前景的藥物［30］。目前此種藥物已經申請藥物專利（美國專利號20140066409 A1，2014年）［23］。

2.5 TPP核糖開關

硫胺素焦磷酸（Thiamine pyrophosphate，TPP）是一種維生素B1（硫胺素）的衍生物，參與多種糖和氨基酸的代謝［23］。TPP核糖開關位于編碼TPP的合成和轉運的mRNA的上游，當TPP與其結合，可通過抑制轉錄、抑制翻譯起始、剪切mRNA的方式抑制相應基因的表達［31］。

第一個被證實有抗菌作用的TPP類似物是吡啶硫胺（pyrithiamine，PT），2005年，Sudarsan等［32］證實了PT通過與TPP核糖開關結合的抗菌作用。在含有PT的培養基中分別培養枯草芽孢桿菌和大腸埃希菌，可以觀測到與TPP核糖開關耦聯的lacZ報告基因表達下調，此結果為TPP核糖開關作為抗菌靶點的研究奠定基礎。

2.6 FMN核糖開關

在細胞中，核黃素（riboflavin）（維生素B2）通過核黃素激酶的作用生成黃素單核苷酸（flavinmononucleotide，FMN），FMN再 通 過FAD合成酶生成黃素腺嘌呤二核甘酸（flavin adenine dinucleotide，FAD）。FMN和FAD都是細胞代謝中重要的輔酶，參與氧化還原反應、催化脫氫、氧化和電子轉移或羥基化過程，在呼吸等生物氧化過程的電子傳遞中具有重要作用。FMN核糖開關位于核黃素合成和轉運基因的非編碼區，當與配體結合，相應mRNA上的SD序列構象發生變化［33］，使得核黃素的生成和轉運受到抑制。

自然界中存在一種核黃素類似物是由鏈霉菌合成的玫瑰黃色素（roseoflavin）。2009年Ott［33］和Lee［34］相繼通過實驗證實roseoflavin可以與枯草芽孢桿菌中的FMN核糖開關結合，并下調FMN核糖開關的lacZ報告基因的表達。細胞表面存在roseoflavin轉運蛋白，能將roseoflavin轉運至細胞內。當roseoflavin進入細胞后，經歷與核黃素類似的生物轉化過程，相繼轉化為RoFMN、RoFAD。2013年Langer等［35］發現在含有高濃度的roseoflavin培養基中培養大腸埃希菌，黃素蛋白過度表達，黃素蛋白結合RoFMN或RoFAD變成異常黃素蛋白。因為這些蛋白與FMN或FAD結合的黃素蛋白有差別，活性可能會有所下調，所以會導致細菌某些生理功能表達缺陷，從而達到抑菌的效果。體外實驗中也發現，兔肝臟中的5-磷酸吡哆胺氧化酶、豬腎臟中的氨基酸氧化酶活性都有所下降。上述結果表明，FMN核糖開關可以作為抗菌藥物研究的新靶點。

最新研究發現另一種FMN類似物——ribocil，其最大亮點在于這是第一種完全體外合成的作用于FMN核糖開關的化合物。Ribocil中央的羥基嘧啶哌啶核心是與適配子結合的必要條件。Ribocil通過結合到FMN核糖開關上起到抑菌的作用，并在大腸桿菌感染致敗血癥的小鼠模型實驗中顯示出較好的抗菌活性［36］。目前已有機構正在致力于將riboci研發為新型抗菌藥。

3 前景與展望

核糖開關作為一種新型調控基因表達的方式已經被發現10多年，它通過結合小分子配體，使得靶向RNA構象發生變化，再通過抑制轉錄或翻譯進而實現抑制相應基因的表達。如果能研究出針對細菌的核糖開關的化合物，作用于細菌重要的生理活動中，下調細菌生存所必需的物質合成就能起到抑菌殺菌作用。

盡管核糖開關有很多可以作為抗菌藥物作用靶點的優點，可是現在存在很多限制：一是需要在體外合成這些核糖開關配體的類似物；二是這些類似物必須要進入細菌的代謝途徑，與核糖開關有較高的親和力；三是這些類似物進入人體后是否也能發揮抗菌的作用？因為這些限制，以核糖開關作為抗菌素作用靶點的研究大都還停留在體外實驗階段，只有鳥嘌呤類似物PC1已進行動物實驗，所以核糖開關還有很大的研究空間。但基于核糖開關的特性和優勢，相信不久的將來核糖開關類藥物會作為新生代抗菌藥為患者帶來福祉。

［1］Winkler W, Nahvi A, Breaker RR. Thiamine derivatives bind messenger RNAs directly to regulate bacterial gene expression［J］. Nature, 2002, 419（6910）：952-956.

［2］Dambach MD, Winkler WC. Expanding roles for metabolite-sensing regulatory RNAs［J］. Curr Opin Microbiol, 2009, 12（2）：161-169.

［3］Barrick JE, Breaker RR. The distributions, mechanisms, and structures of metabolite-binding riboswitches［J］. Genome Biol, 2007, 8（11）：R239.

［4］Lee CH, Han SR, Lee SW. Therapeutic applications of Aptamerbased riboswitches［J］. Nucleic Acid Ther, 2016, 26（1）：44-51.

［5］Serganov A, Nudler E. A decade of riboswitches［J］. Cell, 2013, 152（1-2）：17-24.

［6］Dann CR, Wakeman CA, Sieling CL, et al. Structure and mechanism of a metal-sensing regulatory RNA［J］. Cell, 2007, 130（5）：878-892.

［7］Breaker RR. Riboswitches and the RNA world［J］. Cold Spring Harb Perspect Biol, 2012, 4（2）：a003566.

［8］Kim JN, Blount KF, Puskarz I, et al. Design and antimicrobial action of purine analogues that bind Guanine riboswitches［J］. ACS Chem Biol, 2009, 4（11）：915-927.

［9］Li S, Breaker RR. Fluoride enhances the activity of fungicides that destabilize cell membranes［J］. Bioorg Med Chem Lett, 2012, 22（9）：3317-3322.

［10］Serganov A, Patel DJ. Amino acid recognition and gene regulation by riboswitches［J］. Biochim Biophys Acta, 2009, 1789（9-10）：592-611.

［11］Lai EC. RNA sensors and riboswitches：self-regulating messages［J］. Curr Biol, 2003, 13（7）：R285-R291.

［12］Cochrane JC, Lipchock SV, Strobel SA. Structural investigation of the GlmS ribozyme bound to its catalytic cofactor［J］. Chem Biol, 2007, 14（1）：97-105.

［13］Blount K, Puskarz I, Penchovsky R, et al. Development and application of a high-throughput assay for glmS riboswitch activators［J］. RNA Biol, 2006, 3（2）：77-81.

［14］Sinha J, Reyes SJ, Gallivan JP. Reprogramming bacteria to seek and destroy an herbicide［J］. Nat Chem Biol, 2010, 6（6）：464-470.

［15］楊會勇, 刁勇, 林俊生, 許瑞安. 新型基因表達調控元件——人工核糖開關的構建及篩選［J］. 生物工程學報, 2012, 28（2）：134-143.

［16］You M, Litke JL, Jaffrey SR. Imaging metabolite dynamics in living cells using a Spinach-based riboswitch［J］. Proc Natl Acad Sci USA, 2015, 112（21）：E2756-E2765.

［17］Watson PY, Fedor MJ. The glmS riboswitch integrates signals from activating and inhibitory metabolites in vivo［J］. Nat Struct Mol Biol, 2011, 18（3）：359-363.

［18］Zhou LB, Zeng AP. Exploring lysine riboswitch for metabolic flux control and improvement of L-lysine synthesis in Corynebacterium glutamicum［J］. ACS Synth Biol, 2015, 4（6）：729-734.

［19］Zhu X, Wang X, Zhang C, et al. A riboswitch sensor to determine vitamin B12 in fermented foods［J］. Food Chem, 2015, 175：523-528.

［20］Ster C, Allard M, Boulanger S, et al. Experimental treatment of Staphylococcus aureus bovine intramammary infection using a guanine riboswitch ligand analog［J］. J Dairy Sci, 2013, 96（2）：1000-1008.

［21］Mulhbacher J, Brouillette E, Allard M, et al. Novel riboswitch ligand analogs as selective inhibitors of guanine-related metabolic pathways［J］. PLoS Pathog, 2010, 6（4）：e1000865.

［22］Blount KF, Wang JX, Lim J, et al. Antibacterial lysine analogs that target lysine riboswitches［J］. Nat Chem Biol, 2007, 3（1）：44-49.

［23］Machtel P, Bakowska-Zywicka K, Zywicki M. Emerging applications of riboswitches - from antibacterial targets to molecular tools［J］. J Appl Genet, 2016, 57（4）：531-541.

［24］Lee ER, Baker JL, Weinberg Z, et al. An allosteric self-splicing ribozyme triggered by a bacterial second messenger［J］. Science, 2010, 329（5993）：845-848.

［25］Sudarsan N, Lee ER, Weinberg Z, et al. Riboswitches in eubacteria sense the second messenger cyclic di-GMP［J］. Science, 2008, 321（5887）：411-413.

［26］Nelson JW, Sudarsan N, Furukawa K, et al. Riboswitches in eubacteria sense the second messenger c-di-AMP［J］. Nat Chem Biol, 2013, 9（12）：834-839.

［27］Furukawa K, Gu H, Sudarsan N, et al. Identification of ligand analogues that control c-di-GMP riboswitches［J］. ACS Chem Biol, 2012, 7（8）：1436-1443.

［28］Tang Q, Yin K, Qian H, et al. Cyclic di-GMP contributes to adaption and virulence of Bacillus thuringiensis through a riboswitch-regulated collagen adhesion protein［J］. Sci Rep, 2016, 6：28807.

［29］Cochrane JC, Lipchock SV, Strobel SA. Structural investigation of the GlmS ribozyme bound to Its catalytic cofactor［J］. Chem Biol, 2007, 14（1）：97-105.

［30］Lunse CE, Schmidt MS, Wittmann V, et al. Carba-sugars activate the glmS-riboswitch of Staphylococcus aureus［J］. ACS Chem Biol, 2011, 6（7）：675-678.

［31］Ontiveros-Palacios N, Smith AM, Grundy FJ, et al. Molecular basis of gene regulation by the THI-box riboswitch［J］. Mol Microbiol, 2008, 67（4）：793-803.

［32］Sudarsan N, Cohen-Chalamish S, Nakamura S, et al. Thiamine pyrophosphate riboswitches are targets for the antimicrobial compound pyrithiamine［J］. Chem Biol, 2005, 12（12）：1325-1335.

［33］Ott E, Stolz J, Lehmann M, et al. The RFN riboswitch of Bacillus subtilis is a target for the antibiotic roseoflavin produced by Streptomyces davawensis［J］. RNA Biol, 2009, 6（3）：276-280.

［34］Lee ER, Blount KF, Breaker RR. Roseoflavin is a natural antibacterial compound that binds to FMN riboswitches and regulates gene expression［J］. RNA Biol, 2009, 6（2）：187-194.

［35］Langer S, Hashimoto M, Hobl B, et al. Flavoproteins are potential targets for the antibiotic roseoflavin in Escherichia coli［J］. J Bacteriol, 2013, 195（18）：4037-4045.

［36］Howe JA, Xiao L, Fischmann TO, et al. Atomic resolution mechanistic studies of ribocil：A highly selective unnatural ligand mimic of the E. coli FMN riboswitch［J］. RNA Biol, 2016, 13（10）：946-954.

（責任編輯 馬鑫）

Research Progresses on Riboswitches and Their Applications in Antimicrobials

SHENG Shu-yue1CHEN Yue2ZHANG Xing-mei2SHI Yu-sheng3
（1. The First Affiliated Hospital，Southern Medical University，Guangzhou 510515；2. Department of Neurobiology，School of Basic Medical Science，Southern Medical University，Guangzhou 510515；3. Department of Radiation Oncology，Nanfang Hospital，Southern Medical University，Guangzhou 510515）

Riboswitch is a class of RNA elements that regulate expressions of corresponding downstream genes and then control cells’functions by binding with nucleic acids，amino acids，metal ions，derivatives of carbohydrates and coenzymes. Riboswitch has been a research focus in gene regulation in recent years and has been being used in mass screening bacterial strains，constructing new biosensors and as new target of antimicrobials. In this paper，recent research progresses on several important classes of riboswitches（such as purine riboswitch，lysine riboswitch，c-di-GMP riboswitch，glmS riboswitch，TPP riboswitch，FMN riboswitch，etc.）in targeting of antimicrobials are mainly reviewed.

riboswitch；antimicrobials；new target

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017.01.012

2016-10-14

國家自然科學基金項目（81272509，81471388），南方醫院院長基金項目（2015Z007），廣東省自然科學基金項目（2014A0303 13351）

盛樹悅，女，臨床八年制學生，研究方向：適配子；E-mail：799147901@qq.com

張興梅，女，副教授，碩士生導師，研究方向：適配子篩選及應用；E-mail：zxmray@hotmail.com