土壤细菌肽manikomycin结合核糖体新位点,此前无抗生素触及
伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家在《自然》杂志上报告,土壤细菌产生的一种肽manikomycin能杀死大肠杆菌和耐药肺炎克雷伯菌。它结合的是核糖体上一个此前没有任何分子触及的位点。不过,这种物质在血液中还不能长时间停留。

Dmitrii Travin是伊利诺伊大学芝加哥分校药物科学助理教授,也是这篇《自然》论文的第一作者之一。他在UIC的声明中说:“这种新抗生素令人惊叹,因为它作用于核糖体的一个位点,此前没有任何其他分子作用于该位点。”Travin说,目前开出的所有抗生素中,约三分之一以核糖体为靶点。
这一点很重要,因为细菌已经对现有药物所用的核糖体位点具备防御能力。manikomycin结合新位点,绕开了这些防御。UIC Retzky药学院杰出教授、共同作者Alexander Mankin说:“细菌要找到耐药性,得费尽周折。”
结合之后,manikomycin阻断一种重要分子离开核糖体,蛋白质合成就此完全停止。没有蛋白质,细菌无法生长或存活。
化合物是如何被发现的
manikomycin是一种肽,由龟裂链霉菌天然产生。这种土壤细菌几十年来为人所知,是土霉素的来源,而土霉素自1950年起就在使用。许多研究人员以为这个物种已经没什么可挖的了。
重新挖掘它的路径经过加拿大麦克马斯特大学的抗生素发现中心。合作者在那里筛查了Wright放线菌保藏中255株细菌的材料。他们没有分析粗混合物,而是把细菌的化学产物分离成更小的组分,从而检测到少量生成的化合物。
Mankin把这个发现比作一顿晚餐:所有人都去抢牛排,却忽略了小碟子里的黑鱼子酱。
实验室结果与需要留意的问题
针对大肠杆菌,每暴露一百亿个细菌,大约有三到四个存活下来并传递遗传耐药性。耐药肺炎克雷伯菌存活得更多:大约每一亿个中有一个。这些是实验室计数,不是对患者的预测。
manikomycin还通过多条转运途径进入细菌细胞。研究人员说,这可能使耐药性更难形成。
Derek Lowe是为《科学》杂志撰写独立评论的药物化学家。他称manikomycin是被忽视化合物的“很好的例子”。但他写道,它只对“部分菌种”有效,并非对所有细菌都有效,而且对大多数革兰氏阳性菌无效,这类细菌包括葡萄球菌感染。他写道,它“不会成为灵丹妙药”。
从实验室到临床之间还隔着什么
Mankin说,manikomycin在血液中停留的时间不够长,无法在动物或人体内高效杀死细菌。他说:“这种抗生素有几个方面需要改进,才能成为临床使用的药物。”
团队已经知道它的化学结构,也知道它究竟如何与核糖体结合。汉堡大学的合作者获得了该化合物与核糖体结合的高分辨率结构。研究人员还弄清了产生它的细菌如何保护自己。他们说,这一机制可以指导改造,从而克服类似的耐药策略。
Travin说:“如果你在制造武器,就得保护自己不受它伤害。”
资料来源
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