發現了一種新的抗生素——Clovibactin

具有耐藥性的細菌病原體數量的增加令人擔憂。普通藥物對傳染病無效的風險越來越大。因此，全球科學家都在尋找新的有效化合物。近幾十年來，市場上并沒有很多對抗細菌病原體的新物質。

來自波恩大學、德國感染研究中心(DZIF)、烏得勒支大學(荷蘭)、波士頓東北大學(美國)和劍橋NovoBiotic制藥公司的研究人員現在已經發現并破譯了一種新抗生素的作用方式。

從美國北卡羅來納州的土壤樣本中分離出來的土壤細菌Eleftheria terrae亞種carolina，它能產生新的抗生素化合物clovibactin，以保護自己免受競爭細菌的侵害。

Clovibactin這種抗生素在攻擊細菌細胞壁方面非常有效，包括許多多重耐藥的“超級細菌”。研究結果最近發表在**的《Cell》雜志上。Tanja Schneider領導的研究人員闡明了這種新抗生素的作用方式。研究人員證明，clovibactin對細菌細胞壁成分的焦磷酸鹽基團具有非常選擇性和高特異性的結合。

來自荷蘭烏得勒支大學化學系的Markus Weingarth教授小組揭示了這種相互作用的確切情況。利用固態核磁共振波譜，研究人員破譯了clovibactin復合物和細菌靶結構脂質II的結構——在與細菌細胞相似的條件下。這些研究表明，clovibactin緊緊抓住焦磷酸基團。這就是“Clovibactin”這個名字的由來，來源于希臘語“Klouvi”(籠子)，因為它像籠子一樣包圍著目標結構。

波恩大學藥物微生物研究所和波恩大學醫院的Tanja Schneider教授說:“我們迫切需要新的抗生素，以便在對抗已經產生耐藥性的細菌的競賽中保持領先地位。與目前使用的抗生素相比，Clovibactin是新穎的。這種新的抗生素通過阻斷基本的構建塊，同時攻擊細菌細胞壁的幾個部位。”

它以不同尋常的強度特異性地與這些構建塊結合，并通過破壞它們的細胞壁來殺死細菌。

Clovibactin像籠子一樣包圍著目標結構

來自不同學科和國家的研究小組共同努力，揭示了這是如何工作的。由美國波士頓東北大學抗菌藥物發現中心的Kim Lewis教授和美國劍橋NovoBiotic制藥公司領導的研究小組使用iCHip設備發現了clovibactin。這使得細菌可以在實驗室中生長，而這些細菌以前被認為是不可培養的，也無法用于開發新的抗生素。

“我們發現這種令人興奮的新抗生素進一步驗證了iCHip培養技術從以前未培養的微生物中發現新的治療化合物，”NovoBiotic制藥有限責任公司總裁Dallas Hughes博士說。該公司已經證明clovibactin對廣泛的細菌病原體具有非常好的活性，并在臨床前研究中成功治療了小鼠。

聯合攻擊使阻力發展最小化

Clovibactin主要作用于革蘭氏陽性細菌。這些病原體包括“醫院病原體”，如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌，但也包括廣泛傳播的結核病的病原體，結核病影響著全世界數百萬人。Tanja Schneider說:“我們非常有信心，這種細菌不會這么快就對clovibactin產生抗藥性。”這是因為病原體不能輕易改變細胞壁的組成部分來破壞抗生素——因此它們的致命弱點仍然存在。

但clovibactin的作用更大。clovibactin與目標結構對接后，形成超分子絲狀結構，緊密包裹并進一步破壞細菌的目標結構。遇到clovibactin的細菌也會被刺激釋放某種酶，稱為自溶素，然后不受控制地溶解自己的細胞包膜。Tanja Schneider說:“這些不同機制的結合是抵抗抗性的特殊彈性的原因。”這表明，作為新抗生素候選者的細菌的自然多樣性仍然存在潛力。

Markus Weingarth教授說:“如果沒有合作伙伴之間的跨學科合作，這一抗擊耐藥性的重要步驟就不會成功。研究小組現在計劃利用他們的發現進一步提高clovibactin的有效性。但是在一種新的抗生素進入市場之前還有很長的路要走。”

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