美國(guó)明尼蘇達(dá)州大學(xué)和密歇根大學(xué)的研究人員日前發(fā)現(xiàn)了一種可封閉大環(huán)內(nèi)酯抗生素環(huán)的酶結(jié)構(gòu)，通過(guò)這種酶研究人員可以合成新抗生素。

在發(fā)表在近期的《自然－化學(xué)生物學(xué)》網(wǎng)絡(luò)版上的兩篇論文中，研究人員描述了一種更有效、對(duì)環(huán)境更無(wú)害的新抗生素開(kāi)發(fā)方法。新抗生素的研發(fā)是解決越來(lái)越多的多藥物耐藥性感染所必須的。明尼蘇達(dá)州大學(xué)藥學(xué)院的Robert Fecik博士說(shuō)，“我們一直在努力創(chuàng)造出能夠有效控制越來(lái)越嚴(yán)重的感染性疾病的新藥物，這項(xiàng)新研究能夠幫助我們研發(fā)出新的抗生素分子”。

抗生素耐藥性是目前全世界最緊迫的公共健康問(wèn)題。這些最初曾在醫(yī)院發(fā)現(xiàn)的、具有多耐藥性的超級(jí)細(xì)菌目前已經(jīng)在學(xué)校、托兒所和衣帽間等日常生活環(huán)境中被發(fā)現(xiàn)。普通的抗生素對(duì)這些感染束手無(wú)策。目前使用的幾乎所有抗生素都是由細(xì)菌制造出來(lái)用于殺死它們敵人的天然分子。細(xì)菌利用特殊的蛋白酶來(lái)完成制造這些環(huán)狀抗生素分子的化學(xué)步驟。一種增加抗感染的抗生素?cái)?shù)量的途徑就是從自然中提取并加工這些酶來(lái)制造新分子的領(lǐng)域入手。但是如果想高效地完成這個(gè)任務(wù)，研究人員就需要更加清楚地了解這些酶分子如何利用前體分子來(lái)制造抗生素的過(guò)程。

在這項(xiàng)研究中，研究人員首次結(jié)晶了一種負(fù)責(zé)封閉大環(huán)內(nèi)酯抗生素環(huán)的酶，他們對(duì)這種酶的結(jié)構(gòu)分析揭示出了形成大環(huán)內(nèi)酯抗生素的機(jī)制。這種酶對(duì)制造新一代大環(huán)內(nèi)酯抗生素至關(guān)重要，因?yàn)榇蟓h(huán)內(nèi)酯抗生素的耐受性很好，并且不良反應(yīng)較輕微。掌握制造新一代大環(huán)內(nèi)酯抗生素的方法具有極其重要的意義，因?yàn)檠芯咳藛T利用這種方法能夠合成成千上萬(wàn)個(gè)略有不同的化合物并檢測(cè)它們的活性。

研究人員表示，大環(huán)內(nèi)酯的大環(huán)結(jié)構(gòu)是由一些線(xiàn)性分子構(gòu)建成的，即將更小的分子以一種線(xiàn)性裝配的形式構(gòu)建起來(lái)。這種酶處于鏈末端，能使大環(huán)封閉并最終形成抗生素。通過(guò)這種酶，研究人員能將結(jié)構(gòu)各異的分子加工成一種大環(huán)結(jié)構(gòu)，而這種大環(huán)結(jié)構(gòu)則是許多大環(huán)內(nèi)酯抗生素分子的一個(gè)關(guān)鍵構(gòu)成部分。