新發現的抗生素與核糖體結合以對抗耐藥性
芝加哥伊利諾伊大學的研究人員和法國里昂的生物技術公司Nosopharm是一個國際團隊的成員,該團隊報告發現了一類新的抗生素。
由Nosopharm首先確定的抗生素在兩個方面是獨特和有希望的:它的非常規來源和殺死細菌的獨特方式,兩者都表明該化合物可能有效治療耐葯或難以治療的細菌感染。
被稱為odilorhabdins或ODLs的抗生素是由土壤棲息的線蟲蠕蟲中發現的共生細菌產生的,這些蠕蟲將昆蟲定居為食物。細菌有助於殺死昆蟲,重要的是分泌抗生素以防止競爭細菌。到目前為止,他們製造的這些線蟲相關細菌和抗生素在很大程度上已經被忽略。
為了鑒定抗生素,Nosopharm研究小組篩選了80株培養的細菌菌株進行抗菌活性。然後他們分離了活性化合物,研究了它們的化學結構並設計了更有效的衍生物。
這項發表在Molecular Cell上的研究描述了這種新型抗生素,並首次闡述了它的工作原理。
UIC的Alexander Mankin和Yury Polikanov是該研究的相關作者,並領導了關於抗生素作用機制的研究。他們發現ODLs作用於細菌細胞的核糖體 - 使細胞起作用的單個細胞的分子機器 - 起作用。
「像許多臨床上有用的抗生素一樣,ODLs通過靶向核糖體起作用,」UIC文理學院生物科學助理教授Polikanov說,「但ODLs是獨一無二的,因為它們結合到核糖體上從未有過的地方被其他已知的抗生素所使用。「
包括研究生Tanja Florin和博士後研究員Malgorzata Dobosz-Bartoszek在內的UIC研究人員還發現,當與核糖體結合時,抗生素破壞了其解讀和翻譯遺傳密碼的能力。
UIC藥學院生物分子科學中心主任Mankin說:「當ODL被引入細菌細胞時,它們會影響核糖體的閱讀能力,並導致核糖體在創造新蛋白時犯錯誤。「這種編碼錯誤會破壞蛋白質有缺陷的細胞,並導致細菌死亡。」
雖然許多抗生素可以減緩細菌的生長,但Mankin說實際上殺死細菌的抗生素(稱為殺菌抗生素)很少見。
「ODLS的殺菌機理和他們綁定到沒有任何已知的抗生素利用核糖體網站的事實是ODLS具有治療感染是反應遲鈍,對其他抗生素的潛力非常強的指標,」曼說,誰也藥物化學和生藥學教授。
據世界衛生組織稱,抗生素耐藥性是當今全球健康面臨的最大威脅之一,也是延長住院時間,提高醫療成本和增加死亡率的重要因素之一。
在法國,Nosopharm的研究人員測試了ODL化合物抵抗細菌病原體,包括許多已知會產生抗藥性的病原體。
「我們發現ODL化合物治癒了感染了幾種致病細菌的小鼠,並且證實了它們對革蘭氏陰性和革蘭氏陽性病原體的活性,特別是包括碳青黴烯抗性腸桿菌,」共同創始人兼首席科學家Maxime Gualtieri說。 Nosopharm的官員。
碳青黴烯抗性腸桿菌科細菌或CRE是對抗生素具有高度抗性的細菌家族 - 一項研究表明,CRE是血流和手術部位感染的常見元兇,造成死亡的高達50%感染的患者。
研究人員表示,這項研究證明了國際和跨學科合作日益增長的趨勢,這需要與日益增長的全球抗生素耐藥性威脅作鬥爭。
「在這種情況下,擁有開發新化合物資源的行業以及擁有研究和實驗室能力來了解化合物如何工作的學術界的專業知識已經促成了這類新抗生素的開發, 「曼金說。
Polikanov說:「多個具有不同專業領域的實驗室之間的合作增加了研究的可信度。
雖然ODL尚未徹底調查其治療潛力,但研究人員表示,研究結果證明未來在這個方向的研究是正確的。
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