在細(xì)菌細(xì)胞膜中觀察到抗生素的作用模式

研究人員第一次能夠直接在細(xì)菌細(xì)胞膜中觀察到一類有前途的替代抗生素的作用方式。到目前為止，這些研究只能在不太相關(guān)的介質(zhì)中進(jìn)行，例如有機(jī)溶劑或膠束。他們開發(fā)的方法可以為設(shè)計(jì)抗藥性細(xì)菌的藥物提供重要線索。他們的研究結(jié)果已經(jīng)提出了改善乳酸鏈球菌素活性的新方法，乳鏈菌肽是這一類中最受歡迎的抗生素。該研究由烏特勒支大學(xué)的Markus Weingarth博士和Eefjan Breukink博士領(lǐng)導(dǎo)，于9月27日在Nature Communications上發(fā)表。

“為了改善抗生素，我們需要直接在細(xì)胞環(huán)境中了解它們的藥理學(xué)相關(guān)狀態(tài)”，Markus Weingarth博士解釋說。“由于先進(jìn)的核磁共振方法，我們第一次能夠做到這一點(diǎn)。我們希望我們的方法對(duì)于這些原生結(jié)構(gòu)調(diào)查非常有用。”

作用于細(xì)菌膜的抗生素和其他抗微生物劑作為替代抗生素引起了人們的極大興趣。除了其對(duì)活性強(qiáng)耐藥細(xì)菌，這些抗生素共享的優(yōu)勢(shì)是對(duì)抗耐藥性發(fā)展(AMR)強(qiáng)大的細(xì)菌。

針對(duì)細(xì)菌跟腱

細(xì)菌的堅(jiān)固細(xì)胞壁是所謂的肽聚糖網(wǎng)絡(luò)。它對(duì)細(xì)菌的完整性至關(guān)重要，它的損失不可避免地會(huì)殺死細(xì)菌。某些抗生素能夠通過靶向細(xì)菌跟腱(一種稱為脂質(zhì)II的分子)來干擾細(xì)胞壁的合成。這種作用方式可以殺死最難以抵抗的細(xì)菌。

為了設(shè)計(jì)通過這種作用方式起作用的抗生素，關(guān)于這些強(qiáng)效抗菌藥物的詳細(xì)結(jié)構(gòu)信息至關(guān)重要。然而，到目前為止，不可能在“現(xiàn)實(shí)生活”，相關(guān)生理?xiàng)l件下獲得該信息，嚴(yán)格限制使用脂質(zhì)II結(jié)合抗生素作為藥物設(shè)計(jì)的模板。

烏特勒支大學(xué)的研究人員現(xiàn)已開發(fā)出一種先進(jìn)的高分辨率核磁共振方法，可直接研究抗生素和脂質(zhì)II在天然細(xì)菌細(xì)胞膜中的相互作用。他們使用最受歡迎的脂質(zhì)II結(jié)合抗菌劑乳鏈菌肽作為展示。

Eefjan Breukink博士解釋說：“這項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的努力只有通過結(jié)合高靈敏度的固態(tài)核磁共振方法和在烏特勒支大學(xué)Bijvoet中心舉辦的設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)”。“我們用這種強(qiáng)有力的方法獲得的見解可以建立一個(gè)長(zhǎng)期難以捉摸的乳鏈菌肽生理孔隙狀態(tài)的模型，并提出改善乳鏈菌肽活性的新穎線索。”由Weingarth和Breukink領(lǐng)導(dǎo)的小組共同努力旨在解決乳鏈菌肽和其他幾種抗生素- 脂質(zhì)II復(fù)合物的生理相關(guān)結(jié)構(gòu)。

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