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微生物組產生的抗生素通過擾亂能量代謝來殺死細菌

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-09-28瀏覽次數:1583

來自蒂賓根大學和哥廷根大學以及德國感染研究中心的一個研究小組研究了一種新型抗生素的工作方式,該方法對多重耐藥病原體非常有效。所謂的纖維蛋白肽會破壞細菌細胞的能量供應,導致它們死亡。該研究的結果最近發表在Angewandte Chemie期刊上。

2016年,在一項公認的研究中,由Andreas Peschel教授領導的蒂賓根研究小組發現了第一種纖維肽。它是由微生物組本身產生的,科學家稱之為lugdunin,它被命名為人類鼻子粘膜中的葡萄球菌(Staphylococcus lugdunensis)。 Lugdunin具有不尋常的化學結構,因此構成了新型抗生素的潛在原型。

此外,它對稱為金黃色葡萄球菌(MRSA)的耐甲氧西林的細菌有效,該細菌對人類特別危險。他們特別害怕醫院,他們經常針對免疫功能低下的患者。據1818年11月出版的“柳葉刀傳染病”雜志發表的一項研究,大約670,

研究人員現已合成了lugdunin的化學變異,并確定了其作用的結構化學成分,這也表明了抗生素的作用。 “為了生存,每個細菌細胞需要一個所謂的膜電位,”席林解釋說。 “這意味著病原體需要不同濃度的帶電粒子,而不是外部環境。像lugdunin這樣的纖維肽可以將帶正電的氫離子傳遞到膜上,消散這種膜電位,導致能量停滯。 “研究人員解釋道。因此,細菌細胞死亡。

測試圖像結構

抗生素耐藥性的增加對細菌感染的治療越來越具有挑戰性。目前使用的許多新抗生素與已經具有已知多藥耐藥性的抗生素僅略有不同。這可能只是在短時間內使這些新藥失效的問題。 “因此,人們對新的抗生素結構如lugdunin及其作用方式有濃厚的興趣,”蒂賓根大學有機化學和天然化合物研究教授Stephanie Grond說。

“Lugdunin有一個獨特的結構,”她解釋道。 “它由一圈氨基酸結構單元(肽結構)組成,具有固有的硫 - 氮鍵,稱為噻唑烷,類似于裝飾扣(稱為”脛骨“)。在拉丁語中)這就是為什么這些新藥被命名為fibu-peptides。特殊的噻唑烷環是抗菌作用的必需結構之一。

為了確定負責lugdunin抗生素作用的結構,該團隊合成了許多lugdunin衍生物,逐漸改變部分化學結構,并確定每一步的抗生素活性。 “通常,許多已知的肽抗生素具有非常特殊的作用,”Nadine Schilling解釋說。 “例如,它們的結構允許它們與酶結合并阻斷開發新細菌細胞所需的途徑。”然而,Lugdunin是不同的,因為它的鏡像結構測試已經顯示出來。

“一種物質及其鏡子結構可以被認為是右手和左手。它們不一樣,就像左手不適合右手手套一樣,因此物質在太空中有不同的影響,“研究人員解釋說。 “然而,在化學合成的lugdunin鏡面結構中,抗生素效應保持不變。因此我們可以排除抗生素效應基于空間相互作用。”缺乏空間相互作用有利于避免抗藥性,迄今為止,在實驗室條件下可能會產生對盧格寧的抗性。

需要廣泛的臨床前和臨床試驗來闡明纖維狀肽是否可以用作未來的治療候選物。參與的研究人員打算研究lugdunin和相關物質是否對治療多重耐藥病原體有效和安全。正在研究的是蒂賓根卓越集群“控制微生物對抗”以及其他始于2019年初的網絡。

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