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      科學家們發(fā)現(xiàn)了抗生素庫的細菌進化是如何提供新藥藍圖的
      
			
      
				2020-01-13 10:36:52
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      都柏林圣三一學院的科學家們發(fā)現(xiàn)，兩種截然不同的細菌已經(jīng)進化出了獨特而強大的抗生素庫，用于對抗它們的細菌鄰居。通過精確描繪抗生素對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的作用機制，科學家們?yōu)樵噲D遏制抗菌素耐藥性對人類構成的全球威脅的藥物設計者提供了新的選擇。
      如果不能開發(fā)出有效的抗生素來對抗現(xiàn)有藥物的耐藥性，將會產(chǎn)生災難性的后果。據(jù)估計，到本世紀中葉，即從現(xiàn)在起的30年后，抗菌素耐藥性將導致全球每年高達1000萬人死亡。世界銀行估計，到2030年，全球抗擊瘧疾的成本將達到3.4萬億美元。對新的和有效的治療方法的需求是迫切和巨大的。
      給貓剝皮的方法不止一種。所以諺語說，同樣的目的可以用不同的方法達到。在剛剛發(fā)表在國際領先期刊《自然通訊》(Nature Communications)上的一項研究中，三一學院的科學家們列舉了一個發(fā)生在大自然中的有趣例子。在這種情況下，自然選擇為同樣的問題提供了兩個截然不同的答案——最終使細菌戰(zhàn)中的競爭成為可能。
      希望本文所報道的對細菌外殼合成中所涉及的酶的作用機制的基礎研究將有助于開發(fā)這些急需的藥物。
      馬丁·凱弗雷教授是三一學院生物化學和免疫學名譽退休研究員，也是這篇研究論文的主要作者。他說:
      具體地說，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了進化是如何導致兩種完全不同的細菌找到了一種制造兩種完全不同的抗生素的方法，用完全相同的方法來抵御鄰近的細菌。這是分子趨同進化的一個絕妙例子。
      雖然這兩種抗生素在化學性質上是不同的——一種是環(huán)狀深度肽(globomycin)，另一種是大環(huán)內酯(myxovirescin)——但值得注意的是，它們都達到了相同的目的，即在其他細菌中停止細胞外膜關鍵成分的產(chǎn)生。這種武器因此殺死或削弱了其他細菌?！?/p>
      這對藥物設計者有什么幫助?
      而從純粹的科學的角度是很重要的在分子水平上了解自然工藝和模具,如這工作,科學家們發(fā)現(xiàn)的好處提供藥物設計師化學藍圖——或者pharmacaphores,這解釋了為什么一個分子結構適用于一個特定的行動,如抗生素效果——這是已知的細菌在現(xiàn)實世界中。
      這些藍圖現(xiàn)在可以用于指導制藥化學家設計新的、更有效的藥物，以應對日益加劇的全球抗菌素耐藥性威脅。
      凱弗雷教授說:
      科學家們最近投入了大量的努力來對付開放的、“不可用藥的”靶標——其中許多靶標缺乏明確的結合區(qū)，藥物可以在這些結合區(qū)中特異性地相互作用以達到預期的效果。在我們的工作中占據(jù)中心位置的細菌細胞壁靶標也有一個開放的結合表面，但在這種情況下，大自然已經(jīng)找到了至少兩種利用天然抗生素以極高的親和力瞄準它的方法，即紅霉素和黏菌霉素。它們的方式既相似又不同。”
      			

			
        
      
			
      
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