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理解抗生素如何治疗细菌可能取得突破

时间：2022-06-08 13:46:31 来源：网络整理

来自纽卡斯尔大学和英国ISIS Neutron和Muon研究机构的科学家们共同开展了一个新项目，该项目正在增加我们对抗生素如何治疗细菌的理解。随着近年来抗生素耐药菌数量的增加，开发抗击这种抗药性的方法的能力对我们未来的健康至关重要。

理解抗生素如何治疗细菌可能取得突破

该团队在STFC位于牛津郡的ISIS工厂采用了一种称为中子反射计的技术来研究最后一种抗生素多粘菌素B如何与革兰氏阴性菌的外膜相互作用。这些耐寒细菌导致危及生命的疾病，如肺炎和脑膜炎，使其成为临床研究的关键目标。

科学家们越了解这些细菌膜，以及药物与它们的相互作用，我们就越有可能针对抗生素耐药性的威胁以及对我们治疗疾病的能力的影响。

了解这些抗生素与革兰氏阴性菌外膜的相互作用至关重要，因为造成大多数医院获得性感染的六种生物中有四种是革兰氏阴性菌。

来自纽卡斯尔大学细胞与分子生物科学研究所的Jeremy Lakey教授说：“目前用于杀死革兰氏阴性菌的大多数抗生素通过蛋白质孔隙进入细菌，这些孔隙可以突变以抵抗药物。多粘菌素B通过直接破坏细菌来杀死细菌。外膜结构。开发这些不同类型的药物分子是我们可以用来克服多年来积累的抗生素耐药性的一种策略。“

“靶向外膜提供了杀死病原体的替代方法，我们的新数据向我们展示了为什么细菌容易受到这种类型的攻击。它们需要保持外膜的灵活性，但是这提供了多粘菌素所利用的弱点。”

在世界上首先，该团队能够使用外膜的人工模型不仅解释多粘菌素B功能的温度依赖性，而且还支持细菌在生长温度变化时主动控制其外膜粘度的观点。

该模型 - 使用ISIS Neutron和Muon Source中的中子技术于2013年创建 - 提供了一个真实的框架，可准确再现革兰氏阴性外膜的基本不对称结构和不渗透性。

使用该模型，该团队能够模拟初始插入和随后的过程，通过该过程，抗生素破坏外膜的结构并增加膜渗透性，导致细胞死亡。

来自ISIS Neutron&Muon Source的Luke Clifton博士说：“革兰氏阴性菌的外膜是这些微生物与其外部环境之间的屏障。我们与纽卡斯尔大学的同事一起开发的这种表面模型允许我们在生物体中发现的条件下获得关于这种屏障的分子水平细节。

“作为中子是一个高度适应性强，无损伤的分子结构，它可以在这些复杂的系统中发现的不同的生物分子之间的区别的探测中子科学的关键是这些研究。这使我们能够在生物中找到各个部件的膜，并检查它们在抗生素相互作用过程中如何变化。“

团队使用的ISIS INTER仪器允许更高的分辨率和更高的测量速度，这意味着科学家们可以准确地研究生物系统的动态。

该团队现在计划研究细菌如何产生抗多粘菌素的抗性机制，这将有助于第二代分子的设计，当多粘菌素本身变得不那么有效时使用。


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