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近日，英国林肯大学研究人员的一项突破，使人们意识到抗生素Teixobactin对抗耐药病原菌的巨大潜力。抗生素Teixobactin是2015年发现的天然抗生素，科研界普遍认为这个抗生素是过去三十年间第一个可实现商业化的抗生素。林肯大学研究团队成功地合成了结构更为简化的Teixobactin，既保证抗生素效果不减，同时可以用于商业化生产。他们的研究结果发表在RSC旗下期刊Chemical Science上。 目前，试图合成Teixobactin的科学家认为，合成该抗生素需要使用呈现正电性质的氨基酸作为侧链靶定细菌。这意味着他们要么使用来自于Teixobactin的稀有氨基酸—enduracididine，要么牺牲抗菌效果选择使用其它的氨基酸。在Teixobactin的结构中，每个氨基酸占据一个特殊位点，而来自于林肯大学的研究团队成功地用两个非正电性质的氨基酸代替了占据10个位点enduracididine。替换用的这些氨基酸好似“缺乏”结合位点，这与先前对Texiobactin结构的理解不一样，先前认为enduracididine对所谓的“靶定结合”至关重要，其是抗菌效果的保障。获知此重要的信息，使合成不同“版本”的Teixobactin变得非常容易，使合成时间从原本的30小时变为区区几分钟，这使得Teixobactin用于商业化生产成为可能。目前，已验证两种结构简化的Teixobactin与天然形式的Teixobactin在抗菌效果方面拥有同样的威力。 这次研究小组的领导者是林肯大学的新药研发专家Ishwar Singh博士，谈及研究成果，他说：“抗生素Teixobactin是史无前例的新抗生素，它能杀死细菌，包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），但未检测到抗药性的产生。我们迅速跟进，尝试在保证Teixobactin抗菌效果的前提下简化它的结构，因为Enduracididine极为缺乏，且合成过程复杂、产量极低，限制了Teixobactin的商业化。简化Teixobactin的结构，从而提高合成效率，这使得商业化生产成为可能。我们也曾多次尝试用其他相似氨基酸代替Enduracididine，但是与自然形式的Teixobactin进行比较，抗菌效果较弱。我们发现，事实上我们可以用结构不同的氨基酸去简化Teixobactin的结构，而且得到的产物在对抗MRSA效果方面比临床常用抗生素多出16倍，同时该产物对其他耐药菌—如，耐万古霉素肠球菌—也有效果。“ 预计到2050年，全球死于耐药菌感染的人数将增加1000万人。当其他抗菌药物失效，研发可作为最后防线的抗生素对于医疗保健研究就显得尤为重要了。 评语 1940年到1960年间是抗生素发现的黄金年代，那时多数抗生素是从泥土微生物中分离得到的。但微生物在微环境中有自己的生态位，独立出来的微生物会失去菌群联合代谢网络，这使得多大90%以上的微生物很难在实验室纯化培养，造成现在从泥土中寻找抗生素变得十分困难。解决的方法无外乎提高现有培养技术，在实验室培养以前不能培养的泥土微生物，以此寻找新的抗生素；或者，抛开“泥土”而选择其它抗菌药物发现的新平台。 美国东北大学的Epstein教授及Lewis教授一直致力于解决环境中难以培养微生物的问题，他们合作研发的环境原位培养设备iChip（isolation chip）大大提高了环境微生物的可培养性。Lewis团队利用iChip从泥土中分离出一种新的微生物物种（Eleftheriaterrae），且获得了该细菌分泌的抗生素（Teixobactin），该抗生素可以结合构成细胞壁的脂质II 和脂质III，进而抑制细菌细胞壁的合成。用该抗生素处理金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）及结核分歧杆菌（Mycobacteriumtuberculosis）时并没有检测到抗药性的出现。 此次，来自英国林肯大学的研究团队进一步地将Teixobactin简化结构，提高合成效率，将此抗生素推向商业化，是人类与病原菌斗争的一次战役胜利！ 参考文献 1.Ling, L. L., et al. "A new antibiotic kills pathogens withoutdetectable resistance." Nature 517.7535(2015):455. 2.Parmar, Anish, et al. Teixobactin analogues reveal enduracididine tobe non-essential for highly potent antibacterial activity and lipid II binding.Chemical Science (2017). 3.Lewis, Kim."Platforms for antibiotic discovery." Nature Reviews Drug Discovery 12.5(2013):371. 本文由微生太群友朱见深编译，江舜尧编辑。可联系江舜尧（微信二维码见本文末）获取免费转载权限；没有获得授权不能转载。 |
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