PNAS：新发现的抗菌分子

时间：2021-11-18 00:00:00 来源：网络整理

英国卡罗林斯卡学院Ume?大学和波恩大学的研究人员发现了一组新的分子，它们对许多耐抗生素细菌具有抗菌作用。由于分子的性质可以很容易地改变化学性质，人们希望开发出新的、有效的、副作用少的抗生素。这些发现已经发表在科学杂志上《美国国家科学院学报》上。

在过去的50年里，世界范围内抗生素耐药性的增加令人担忧，而很少有新型抗生素被开发出来。因此，寻找新的抗菌物质是非常必要的。

临床使用的大多数抗生素是通过抑制细菌形成保护性细胞壁的能力，导致细菌破裂(细胞裂解)而起作用的。除了众所周知的盘尼西林能抑制酶的堆积外，新的抗生素如daptomycin或最近发现的teixobactin能结合一种特殊的分子脂质II。脂质II是所有细菌建立细胞壁所必需的。结合在细胞壁构造块上的抗生素通常是非常大和复杂的分子，因此更难以用化学方法改进。此外，这些分子大多对一组有问题的细菌不起作用，这些细菌被一层额外的外膜包围着，这层外膜阻碍了这些抗菌药物的渗透。

“脂质II是新抗生素非常有吸引力的靶点。我们已经确定了第一个通过与这种脂质分子结合起作用的小型抗菌化合物，在我们的研究中，我们没有发现耐药的细菌突变体，这是非常有希望的。”卡罗林斯卡学院微生物、肿瘤和细胞生物学系教授、这篇文章的三位通讯作者之一Birgitta Henriques Normark说。

在这项研究中，瑞典卡罗林斯卡学院和Ume?大学的研究人员测试了大量化合物溶解肺炎球菌的能力，这种细菌是社区获得性肺炎的最常见原因。最初的测试是与瑞典化学生物学联盟(CBCS)合作进行的，后者是sciiliflab的一个国家研究基础设施。研究人员与德国波恩大学合作，对筛选出来的活性化合物进行了仔细跟踪，发现一组名为THCz的分子通过与脂质II结合，抑制了细菌细胞壁的形成。这种分子还可以阻止糖囊的形成，而肺炎球菌需要糖囊逃离免疫系统并引发疾病。

“像这样的小分子的优势在于它们更容易发生化学变化。我们希望能够改变THCz，从而增加其抗菌作用，减少对人类细胞的任何负面影响，”Ume?大学化学系教授、通信作者之一Fredrik Almqvist说。

在实验室实验中，THCz对许多耐抗生素细菌有抗菌作用，如耐甲氧西林葡萄球菌(MRSA)、耐万古霉素肠球菌(VRE)和耐青霉素肺炎球菌(pNSp)。对引起淋病的淋球菌和可引起人类肺结核等严重疾病的分枝杆菌也有抗菌作用。研究人员无法在实验室环境中识别出任何对THCz产生耐药性的细菌。

“我们现在还将开始尝试改变THCz分子，让它穿透某些特别难对付的多重耐药细菌的外细胞膜，”波恩大学制药微生物学研究所教授、通讯作者之一坦娅·施耐德(Tanja Schneider)说。

原文检索：

“THCz – Small molecules with antimicrobial activity that block cell wall lipid intermediates”. Elisabeth Reithuber, Torbjörn Wixe, Kevin C. Ludwig, Anna Müller, Hanna Uvell, Fabian Grein, Anders E.G. Lindgrenb, Sandra Muschiol, priyanka Nannapaneni, Anna Eriksson, Tanja Schneider, Staffan Normark, Birgitta Henriques-Normark, Fredrik Almqvist, peter Mellroth.pNAS (proceedings of the National Academy of Sciences), online 16November2021, doi: 10.1073/pnas.2108244118.

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