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知道你的敵人實(shí)驗(yàn)室建立了一個(gè)抗擊抗生素細(xì)菌的武器庫(kù)

2019-03-18 09:47:37 ? 來(lái)源：

為了對(duì)抗你的敵人，有助于了解他們的弱點(diǎn)。而且，你的知識(shí)越具體，就越容易破壞他們的防御。例如，如果你的敵人安全地坐在巨大的墻壁后面，那么了解你的敵人是如何構(gòu)建它的，他們使用了什么材料以及你可以利用什么裂縫是很有價(jià)值的。

我們有一個(gè)全球性的敵人：抗生素抗性細(xì)菌。根據(jù)美國(guó)疾病控制和預(yù)防中心(CDC)的說(shuō)法，“如果不采取緊急行動(dòng)，許多現(xiàn)代藥物可能會(huì)過(guò)時(shí)，將常見(jiàn)的感染事件變成致命的威脅。” 某些細(xì)菌，即所謂的革蘭氏陰性細(xì)菌，具有厚厚的外部防御，可以保護(hù)它們免受毒素，包括抗生素。

為了應(yīng)對(duì)這場(chǎng)日益嚴(yán)重的危機(jī)，卡恩實(shí)驗(yàn)室的研究人員精心記錄了我們的敵人是如何運(yùn)作的。在過(guò)去幾年中，他們發(fā)現(xiàn)了許多以前未知的分子機(jī)器和過(guò)程，這些機(jī)器和過(guò)程構(gòu)成了細(xì)菌的頑固屏障，稱為外膜。通過(guò)這些發(fā)現(xiàn)，他們開(kāi)始揭開(kāi)其弱點(diǎn)。

現(xiàn)在，在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊上發(fā)表的一篇新論文中，Daniel Kahne教授和博士后研究員Ran Xie以及研究生Rebecca J. Taylor描述了他們的最新發(fā)現(xiàn)。他們寫道，革蘭氏陰性細(xì)菌會(huì)形成一種叫做脂多糖(LPS)的魁梧糖脂。因此，如果我們能阻止LPS到達(dá)外膜，它們的防御可能會(huì)減弱。

“為了解影響LPS轉(zhuǎn)運(yùn)的因素，我們開(kāi)發(fā)了一種監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)率的定量方法，”作者報(bào)告說(shuō)。此前，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng)來(lái)了解LPS傳輸是如何發(fā)生的。最近，他們使用與LPS結(jié)合的熒光材料來(lái)測(cè)量它在外膜中累積的程度和速度。此外，該團(tuán)隊(duì)還使用基于熒光的測(cè)試來(lái)了解哪些分子成分是LPS轉(zhuǎn)運(yùn)的組成部分。例如，如果細(xì)菌依靠一臺(tái)機(jī)器來(lái)建立屏障，研究人員可以研究如何拆除機(jī)器，從而防御機(jī)器。

憑借其新穎的基于熒光的工具，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了關(guān)于LPS傳輸?shù)年P(guān)鍵新細(xì)節(jié)。ATP水解 - 細(xì)胞產(chǎn)生能量的過(guò)程 - 實(shí)際上是LPS轉(zhuǎn)運(yùn)的組成部分。如果運(yùn)輸停止，ATP水解停止。此外，即使電池具有備用LPS和備用能量，它仍將停止運(yùn)輸。該團(tuán)隊(duì)確定了易位器 - 將LPS帶到細(xì)胞膜上的機(jī)器 - 控制著運(yùn)動(dòng)。“使用運(yùn)輸機(jī)器的突變體，我們發(fā)現(xiàn)輸送到膜中的最終LPS量取決于外膜易位子對(duì)LPS 的親和力。”

當(dāng)然，需要更多的研究來(lái)了解革蘭氏陰性菌的分子機(jī)器和機(jī)制如何發(fā)揮作用(和故障)。但卡恩實(shí)驗(yàn)室的調(diào)查工作有朝一日可能會(huì)在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生新的治療方法來(lái)對(duì)抗抗生素耐藥性并挽救生命。

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