新圖首次顯示耐藥細菌模型中存在水分子
伊利諾伊州芝加哥大學的研究人員已經(jīng)確定了細菌核糖體的新的高分辨率結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,單個水分子可能是抗生素耐藥性的原因,也可能是解決方案。
新的UIC研究成果發(fā)表在《自然化學生物學》雜志上。
當致病細菌發(fā)展出擊敗旨在殺死它們的藥物的能力時,它們就會對抗生素產(chǎn)生耐藥性。在美國,每年有數(shù)百萬人感染耐藥性,導致數(shù)千人死亡。
新藥的開發(fā)是科學界試圖減少抗生素耐藥性影響的關鍵方法。
UIC藥學院藥學教授、《美國藥典》的合著者亞歷山大曼金(Alexander Mankin)說:“要制造改良藥物,我們首先要做的是更好地了解抗生素是如何起作用的,以及‘壞昆蟲’是如何抵抗它們的。紙。
金曼和他的同事尤里波利卡諾夫是UIC文理學院的生物科學副教授。他一直在研究臨床上最常用的抗生素之一大環(huán)內(nèi)酯類的作用機制。
該論文的通訊作者波利卡諾夫說:“大環(huán)內(nèi)酯類抗生素是最成功的抗生素,通常用于治療在社區(qū)傳播的感染——人們一直在使用大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,比如阿奇霉素?!薄皻⑾x劑通過進入細菌并與核糖體(細胞的蛋白質(zhì)合成機器)結(jié)合而發(fā)揮作用。一旦結(jié)合,該藥物將阻止核糖體產(chǎn)生新的蛋白質(zhì),從而阻止細菌生長和復制。然而,耐藥細菌會改變它們的核糖體,因此它們不能再與核糖體結(jié)合。”
通過兩個實驗室多年的合作,UIC的研究人員可以了解大環(huán)內(nèi)酯類如何與核糖體結(jié)合,細菌如何對大環(huán)內(nèi)酯類產(chǎn)生反應,以及它們?nèi)绾螌@些常用藥物產(chǎn)生耐藥性。他們還學會了如何捕捉被抗生素侵入的核糖體的高分辨率圖像。
“我們比較了敏感菌和耐藥菌核糖體的高分辨率結(jié)構(gòu),注意到耐藥菌的核糖體中沒有緊密結(jié)合抗生素所需的水分子。在核糖體中,耐藥細菌完全沒有容納這種水分子的空間,”波利卡諾夫說。
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