细菌会产生粘稠的生物膜来包裹和保护自己，使它们不易受到抗菌药物和化学清洁产品的影响。生物膜对健康和各个行业都有影响，因为它们会导致结垢、腐蚀和细菌污染。

现在，科学家们已经制造出一种酶，可以有效地分解细菌用来告诉彼此产生包围其群落所需的生物膜的信号分子。

这种酶起源于KAUST研究人员2016年的一项发现，当时他们从红海沉积物中提取的细菌中发现了7个“群体猝灭”基因。这些基因编码分解细菌用来相互交流的群体感应分子的酶。

在当前的研究中，一个跨学科的科学家团队使用3D蛋白质建模来预测由七个基因编码的酶的结构。根据他们的分析，研究小组修改了其中一个基因以产生一种他们称为LrsL的酶，该酶以红海(rs)Labrenzia(L)细菌及其内酯酶(L)酶活性命名。LrsL专门分解一类称为酰基高丝氨酸内酯(AHL)的群体感应分子。

该酶的结构和功能分析表明，它非常有效地抑制了以引起医院获得性感染而闻名的铜绿假单胞菌的生物膜形成。“事实上，对于迄今为止报道的任何群体猝灭酶，LrsL具有最高的催化活性，”分子生物物理学家StefanArold说。这种特殊的活性可能是由于酶中有一个不寻常的口袋，它使LrsL能够极强地与广泛的AHL分子结合。

此外，即使LrsL在加热到50摄氏度以上时会失去其结构和功能，但即使在120摄氏度的长时间热处理后，它也能够在冷却后恢复两者。这一特性使这种酶成为在临床和工业环境中应用的有希望的候选者。

“目前的化学防污和生物膜处理要么对环境有毒，要么涉及抗生素的使用，这会导致抗菌素耐药性，”生物技术专家AfaqueMomin说。“群体猝灭酶显示出克服其中一些挑战的希望。LrsL具有卓越的功效、稳定性和对生物膜的强大作用，使其成为在各种环境中对抗生物膜形成的有效选择。”

在考虑将LrsL用于商业应用之前，需要进一步的研究来确认这些结果。与此同时，该团队将继续测试他们的红海沉积物样本，以获得更快的作用和更稳定的群体猝灭酶。

该研究发表在微生物学前沿。