Nat Commun：科學(xué)家對古老抗生素進(jìn)行修飾有望開發(fā)出新型抗菌藥物

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2017-12-06 09:49:00【大中小】

日前，一項(xiàng)發(fā)表在國際雜志Nature Communications上的研究報(bào)告中，來自沃威克大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員通過研究深入解析了抗生素D-環(huán)絲氨酸在分子水平下發(fā)揮作用的分子機(jī)制。相關(guān)研究或有望幫助開發(fā)治療耐藥性致病菌感染的新型有效的抗生素療法。

D-環(huán)絲氨酸與D-丙氨酸—D-丙氨酸連接酶結(jié)合
圖片來源： University of Warwick

D-環(huán)絲氨酸是一種古老的抗生素，其能有效治療諸如結(jié)核病等多種致病菌感染，但通常是作為二線治療藥物，因?yàn)槠鋾a(chǎn)生一定的副作用。如今研究者發(fā)現(xiàn)，D-環(huán)絲氨酸能夠以多種不同的方式對多個細(xì)菌靶點(diǎn)發(fā)揮作用，該藥物能通過抑制細(xì)菌細(xì)胞中兩種不同的酶類來發(fā)揮作用，這兩種酶類分別為D-丙氨酸外消旋酶和D-丙氨酸—D-丙氨酸連接酶，每一種酶類都能幫助構(gòu)建并維持細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的完整性。

這項(xiàng)研究中，研究人員首次揭示了D-環(huán)絲氨酸如何抑制D-丙氨酸—D-丙氨酸連接酶的功能，研究者Luiz Pedro Carvalho博士說道，我們發(fā)現(xiàn)，D-環(huán)絲氨酸能夠與D-丙氨酸—D-丙氨酸連接酶結(jié)合，并對該酶進(jìn)行化學(xué)性修飾；如今我們完全理解了抗生素藥物如何擁有不同的方法來對完全分離的靶點(diǎn)進(jìn)行作用，這或許是抗生素大家族中獨(dú)一無二的。

此外，本文研究還闡述了一個事實(shí)，那就是，我們對抗生素的了解遠(yuǎn)比我們想象的要少得多，尤其是在抗生素的作用機(jī)制及細(xì)菌如何對抗生素產(chǎn)生耐藥性上。通過理解抗生素所誘發(fā)的分子和細(xì)胞事件，我們或許就能夠?qū)Ξ?dāng)前藥物進(jìn)行修飾，來應(yīng)對當(dāng)前我們所面對的日益嚴(yán)重的抗生素耐藥性問題了。

未來，研究者的長期目標(biāo)就是對D-環(huán)絲氨酸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，以便其能更接近于新發(fā)現(xiàn)的藥物，從而就能夠?qū)崿F(xiàn)其在有效發(fā)揮殺滅致病菌的同時(shí)還不對患者產(chǎn)生副作用。

文章來源

Sarah Batson, Cesira de Chiara, Vita Majce, et al. Inhibition of D-Ala:D-Ala ligase through a phosphorylated form of the antibiotic D-cycloserine. Nature Communications 8, Article number: 1939 (2017) doi:10.1038/s41467-017-02118-7