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化学家发现抗生素耐药酶

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日期:2008-11-11 来源:景天阁·健康资讯
内容提示:Duck大学的生化学家发现某些重要的产毒细菌改变外壳产生抗药性的关键化学反应机制。科学家们说他们的发现将促进阻碍细菌保护性反应产生抗药性的药物的研发。许多常用抗生素抗菌效能日渐减低,抗生素耐药已成为全球公共卫生面临的难题。世界卫生组织(World Health Organization)称,面对近半个世纪以来迅速增长的抗生素...

Duck大学的生化学家发现某些重要的产毒细菌改变外壳产生抗药性的关键化学反应机制。科学家们说他们的发现将促进阻碍细菌保护性反应产生抗药性的药物的研发。

许多常用抗生素抗菌效能日渐减低,抗生素耐药已成为全球公共卫生面临的难题。世界卫生组织(WorldHealthOrganization)称,面对近半个世纪以来迅速增长的抗生素耐药问题,医学界束手无策。

Duke大学医学中心生物化学家ChristianRaetz及其同事在3篇论文中相继报道了他们的发现,这3篇论文将发表在JournalofBiologicalChemistry(9-17-2001)。

Raetz、Trent及其同事发现了一种新的酶,一种少见的糖分子即氨基阿拉伯糖,借助该酶的帮助可与一脂质分子即脂质A结合。脂质A存在于大多数格兰氏染色阴性菌如致病性大肠杆菌、沙门菌以及假单胞菌等的细胞膜上。上述两种物质的结合可减少细菌胞膜的负电荷。而胞膜的电荷改变可减少带正电荷抗生素如多粘菌素或其它多肽类与细菌胞膜的结合能力。这也是抗生素进入细菌中并发挥杀菌作用的第一步。

Raetz称带正电荷多肽是许多抗生素的组成部分,其中还包括机体自身免疫系统以及细菌在长期的生存竞争中所分泌的抗菌物质。

“氨基阿拉伯糖有可能参与了抗生素耐药性的产生,但具体作用机制尚未明了,”Raetz说。“我们已经发现可将此修饰单位与脂质A结合的酶以及一新的前体细胞分子即十一异戊酸氨基阿拉伯糖磷酸盐,可作为氨基阿拉伯糖的供体。

“迄今为止各种耐药机制已有许多报道,我们最近又发现了一涉及新的天然物质和一种未见诸于生物化学文献报道的新酶类的耐药机制,”他说。Raetz称该发现不仅加深了我们对抗生素抗性机制的认识,而且还提供了克服耐药的可能手段。

“我们由此可重新设计肽类抗生素的分子结构,恢复抗生素的敏感性,杀灭耐药菌,”他说。“我们也可设计一氨基阿拉伯糖转移酶的抑制剂,多粘菌素耐药菌又可恢复其敏感性。”

Duke的科学家研究了抗生素多粘菌数的耐药机制。多粘菌素多为软膏制剂,常用于皮肤感染性疾病的局部治疗。Raetz举例说可在多粘菌素软膏中添加转移酶抑制剂由此提高其抗菌活性。

科学家通过对多粘菌数抗药沙门菌菌株的分析找寻转移酶。以前有报道称耐药性的产生可能与细菌基因组特定区域几种功能不明基因的激活有关。科学家们在作了大量的基因与生物化学分析后发现上述基因可能编码一蛋白质即所谓的arnT,可转移氨基阿拉伯糖到脂质A。科学家们也在大肠杆菌中找到了类似基因。

科学家在对多粘菌素敏感和耐药的肠道菌大肠杆菌菌株脂质的比较分析后,发现了氨基阿拉伯糖分子的脂质供体。这一供体的发现进一步阐明了细菌保护自己抵御肽类抗生素进攻的机制。Raetz称在今后的研究中,科学家们将追踪其代谢的全过程,这将为抑制性药物找寻更多的酶作用位点。

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