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微生物组产生的抗生素通过扰乱能量代谢来杀死细菌

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-09-28浏览次数:1583

来自蒂宾根大学和哥廷根大学以及德国感染研究中心的一个研究小组研究了一种新型抗生素的工作方式,该方法对多重耐药病原体非常有效。所谓的纤维蛋白肽会破坏细菌细胞的能量供应,导致它们死亡。该研究的结果最近发表在Angewandte Chemie期刊上。

2016年,在一项公认的研究中,由Andreas Peschel教授领导的蒂宾根研究小组发现了第一种纤维肽。它是由微生物组本身产生的,科学家称之为lugdunin,它被命名为人类鼻子粘膜中的葡萄球菌(Staphylococcus lugdunensis)。 Lugdunin具有不寻常的化学结构,因此构成了新型抗生素的潜在原型。

此外,它对称为金黄色葡萄球菌(MRSA)的耐甲氧西林的细菌有效,该细菌对人类特别危险。他们特别害怕医院,他们经常针对免疫功能低下的患者。据1818年11月出版的“柳叶刀传染病”杂志发表的一项研究,大约670,

研究人员现已合成了lugdunin的化学变异,并确定了其作用的结构化学成分,这也表明了抗生素的作用。 “为了生存,每个细菌细胞需要一个所谓的膜电位,”席林解释说。 “这意味着病原体需要不同浓度的带电粒子,而不是外部环境。像lugdunin这样的纤维肽可以将带正电的氢离子传递到膜上,消散这种膜电位,导致能量停滞。 “研究人员解释道。因此,细菌细胞死亡。

测试图像结构

抗生素耐药性的增加对细菌感染的治疗越来越具有挑战性。目前使用的许多新抗生素与已经具有已知多药耐药性的抗生素仅略有不同。这可能只是在短时间内使这些新药失效的问题。 “因此,人们对新的抗生素结构如lugdunin及其作用方式有浓厚的兴趣,”蒂宾根大学有机化学和天然化合物研究教授Stephanie Grond说。

“Lugdunin有一个独特的结构,”她解释道。 “它由一圈氨基酸结构单元(肽结构)组成,具有固有的硫 - 氮键,称为噻唑烷,类似于装饰扣(称为”胫骨“)。在拉丁语中)这就是为什么这些新药被命名为fibu-peptides。特殊的噻唑烷环是抗菌作用的必需结构之一。

为了确定负责lugdunin抗生素作用的结构,该团队合成了许多lugdunin衍生物,逐渐改变部分化学结构,并确定每一步的抗生素活性。 “通常,许多已知的肽抗生素具有非常特殊的作用,”Nadine Schilling解释说。 “例如,它们的结构允许它们与酶结合并阻断开发新细菌细胞所需的途径。”然而,Lugdunin是不同的,因为它的镜像结构测试已经显示出来。

“一种物质及其镜子结构可以被认为是右手和左手。它们不一样,就像左手不适合右手手套一样,因此物质在太空中有不同的影响,“研究人员解释说。 “然而,在化学合成的lugdunin镜面结构中,抗生素效应保持不变。因此我们可以排除抗生素效应基于空间相互作用。”缺乏空间相互作用有利于避免抗药性,迄今为止,在实验室条件下可能会产生对卢格宁的抗性。

需要广泛的临床前和临床试验来阐明纤维状肽是否可以用作未来的治疗候选物。参与的研究人员打算研究lugdunin和相关物质是否对治疗多重耐药病原体有效和安全。正在研究的是蒂宾根卓越集群“控制微生物对抗”以及其他始于2019年初的网络。