日本北海道大學(xué)市川聰教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊最近在《自然·通訊》雜志上發(fā)表論文，詳細(xì)介紹了一種高效抗菌化合物的開發(fā)，該化合物可有效對抗最常見的多重耐藥細(xì)菌。
抗生素是治療多種細(xì)菌性疾病的重要藥物，但由于持續(xù)過度使用和誤用，耐藥性細(xì)菌也在不斷增加。研究團(tuán)隊一直致力于新型抗菌藥物的開發(fā)。最近，他們合成了一種類似球霉素（sphaerimicin）的抗菌化合物，這些化合物能阻斷細(xì)菌中MraY蛋白質(zhì)的功能。MraY是細(xì)菌復(fù)制所必需的，在細(xì)菌細(xì)胞壁的合成中發(fā)揮作用，但并未成為目前商業(yè)抗生素的目標(biāo)。
研究人員表示，生物化合物球霉素具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，他們著手設(shè)計了這種分子的類似物，它更容易制造，同時對MraY更有效，從而提高了其抗菌活性。新設(shè)計的藥物可有效對抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）和耐萬古霉素糞腸球菌（VRE），這是兩種很常見的多重耐藥細(xì)菌。
該團(tuán)隊通過分子建模輔助計算分析了球霉素A的結(jié)構(gòu)，設(shè)計合成了球霉素A的兩個類似物SPM1和SPM2。研究發(fā)現(xiàn)，這些類似物對革蘭氏陽性細(xì)菌有效。
然后他們確定了與MraY結(jié)合的SPM1的結(jié)構(gòu)。通過研究這種結(jié)構(gòu)并將其與相關(guān)抗菌劑的結(jié)構(gòu)比較，他們進(jìn)一步簡化分子，成功開發(fā)了一種更簡單的類似物SPM3，其活性與SPM1相似。
除了對MRSA和VRE有效外，SPM對結(jié)核分枝桿菌也有效，結(jié)核分枝桿菌是導(dǎo)致結(jié)核病的細(xì)菌，并且具有多重耐藥菌株。
團(tuán)隊成員總結(jié)道，新研究最重要的貢獻(xiàn)是球霉素核心骨架的構(gòu)建，它可用于開發(fā)更多靶向MraY的抗菌劑，從而開發(fā)出針對更多耐藥菌株的藥物。球霉素是最有前途的，因為MraY也存在于革蘭氏陰性細(xì)菌中。未來的工作將包括優(yōu)化目前開發(fā)的SPM分子，以及開發(fā)含球霉素的抗生素組合以針對更廣泛的細(xì)菌。
