在細菌細胞膜中觀察到抗生素的作用模式
研究人員第一次能夠直接在細菌細胞膜中觀察到一類有前途的替代抗生素的作用方式。到目前為止,這些研究只能在不太相關的介質中進行,例如有機溶劑或膠束。他們開發(fā)的方法可以為設計抗藥性細菌的藥物提供重要線索。他們的研究結果已經提出了改善乳酸鏈球菌素活性的新方法,乳鏈菌肽是這一類中最受歡迎的抗生素。該研究由烏特勒支大學的Markus Weingarth博士和Eefjan Breukink博士領導,于9月27日在Nature Communications上發(fā)表。
“為了改善抗生素,我們需要直接在細胞環(huán)境中了解它們的藥理學相關狀態(tài)”,Markus Weingarth博士解釋說。“由于先進的核磁共振方法,我們第一次能夠做到這一點。我們希望我們的方法對于這些原生結構調查非常有用。”
作用于細菌膜的抗生素和其他抗微生物劑作為替代抗生素引起了人們的極大興趣。除了其對活性強耐藥細菌,這些抗生素共享的優(yōu)勢是對抗耐藥性發(fā)展(AMR)強大的細菌。
針對細菌跟腱
細菌的堅固細胞壁是所謂的肽聚糖網絡。它對細菌的完整性至關重要,它的損失不可避免地會殺死細菌。某些抗生素能夠通過靶向細菌跟腱(一種稱為脂質II的分子)來干擾細胞壁的合成。這種作用方式可以殺死最難以抵抗的細菌。
為了設計通過這種作用方式起作用的抗生素,關于這些強效抗菌藥物的詳細結構信息至關重要。然而,到目前為止,不可能在“現(xiàn)實生活”,相關生理條件下獲得該信息,嚴格限制使用脂質II結合抗生素作為藥物設計的模板。
烏特勒支大學的研究人員現(xiàn)已開發(fā)出一種先進的高分辨率核磁共振方法,可直接研究抗生素和脂質II在天然細菌細胞膜中的相互作用。他們使用最受歡迎的脂質II結合抗菌劑乳鏈菌肽作為展示。
Eefjan Breukink博士解釋說:“這項具有挑戰(zhàn)性的努力只有通過結合高靈敏度的固態(tài)核磁共振方法和在烏特勒支大學Bijvoet中心舉辦的設備才能實現(xiàn)”。“我們用這種強有力的方法獲得的見解可以建立一個長期難以捉摸的乳鏈菌肽生理孔隙狀態(tài)的模型,并提出改善乳鏈菌肽活性的新穎線索。”由Weingarth和Breukink領導的小組共同努力旨在解決乳鏈菌肽和其他幾種抗生素- 脂質II復合物的生理相關結構。
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