發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)新研究報(bào)告了一種新的抗生素，它可以與細(xì)菌細(xì)胞的核糖體結(jié)合并阻止耐藥病原體使小鼠生病。
該研究由伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的研究人員共同撰寫，不僅顯示了這種名為伊波沙霉素的藥物有朝一日幫助因抗生素耐藥性細(xì)菌而生病的人類的潛力，而且還確定了該藥物如何克服最嚴(yán)重的問(wèn)題。對(duì)此類抗菌藥物的廣泛耐藥機(jī)制。
該藥物是一種合成的氧雜脯氨酰胺，它是一類新型抗菌藥物，由哈佛大學(xué)的研究合著者開發(fā)并在動(dòng)物身上進(jìn)行了測(cè)試。
的性質(zhì)的研究，“一種合成抗生素類克服細(xì)菌耐藥性，”報(bào)道說(shuō)iboxamycin是在戰(zhàn)斗在小鼠模型中革蘭氏陰性和革蘭氏陽(yáng)性耐藥菌有力有效。
該研究還報(bào)告了 UIC 的發(fā)現(xiàn)：使這種藥物克服耐藥性的分子機(jī)制，這是科學(xué)界在尋找和開發(fā)新抗生素以及設(shè)計(jì)測(cè)試它們的研究時(shí)可以用來(lái)做出更明智決策的重要信息。
“看到這種藥物結(jié)合在抗藥性核糖體的結(jié)構(gòu)中令人興奮，而且令人驚訝的是，該藥物與常規(guī)核糖體的結(jié)合方式完全相同，但會(huì)導(dǎo)致從未觀察到的顯著結(jié)構(gòu)重排之前或可以根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，”該研究的共同通訊作者、UIC 文理學(xué)院生物科學(xué)副教授、藥學(xué)院藥學(xué)副教授 Yury Polikanov 說(shuō)。
在之前的研究中，Polikanov 開發(fā)了一種獨(dú)特的方法來(lái)可視化對(duì)傳統(tǒng)抗生素具有抗性的核糖體。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，他和 UIC 制藥科學(xué)教授 Alexander Mankin在 1 月的《自然化學(xué)生物學(xué)》論文中報(bào)告說(shuō)，甲基化——一種改變核糖體藥物結(jié)合位點(diǎn)中核苷酸化學(xué)組成的過(guò)程——導(dǎo)致無(wú)法這種核糖體結(jié)合一些臨床上重要的抗生素，使這種核糖體具有耐藥性。
為了了解伊波沙霉素如何以及為何能夠克服耐藥性，Polikanov 和 UIC 研究生 Egor Syroegin(研究的共同第一作者)應(yīng)用了他們獨(dú)特的可視化技術(shù)。UIC 研究人員將細(xì)菌核糖體與藥物共結(jié)晶并冷凍晶體。然后，他們?cè)诎⒇晣?guó)家實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)光子源設(shè)施中使用強(qiáng)大的 X 射線來(lái)確定分子的衍射圖 - 輻射從晶體中的原子反彈的位置。該模式用于計(jì)算核糖體-藥物復(fù)合物的電子密度圖并可視化它們的相互作用。
“使用 X 射線確定原子結(jié)構(gòu)的整個(gè)過(guò)程就像一個(gè) 3D 拼圖，”Polikanov 說(shuō)。“我們確定了核糖體拼圖中的開放位置，我們只需要找到合適的藥物。一旦我們這樣做了，我們就可以看到藥物在何處以及如何與核糖體結(jié)合。”
當(dāng) UIC 研究人員查看他們對(duì)哈佛藥物與耐藥核糖體相互作用的可視化時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了一些意想不到的東西。
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