科学家们发现了抗生素库的细菌进化是如何提供新药蓝图的

都柏林圣三一学院的科学家们发现，两种截然不同的细菌已经进化出了独特而强大的抗生素库，用于对抗它们的细菌邻居。通过精确描绘抗生素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的作用机制，科学家们为试图遏制抗菌素耐药性对人类构成的全球威胁的药物设计者提供了新的选择。

如果不能开发出有效的抗生素来对抗现有药物的耐药性，将会产生灾难性的后果。据估计，到本世纪中叶，即从现在起的30年后，抗菌素耐药性将导致全球每年高达1000万人死亡。世界银行估计，到2030年，全球抗击疟疾的成本将达到3.4万亿美元。对新的和有效的治疗方法的需求是迫切和巨大的。

给猫剥皮的方法不止一种。所以谚语说，同样的目的可以用不同的方法达到。在刚刚发表在国际领先期刊《自然通讯》(Nature Communications)上的一项研究中，三一学院的科学家们列举了一个发生在大自然中的有趣例子。在这种情况下，自然选择为同样的问题提供了两个截然不同的答案——最终使细菌战中的竞争成为可能。

希望本文所报道的对细菌外壳合成中所涉及的酶的作用机制的基础研究将有助于开发这些急需的药物。

马丁·凯弗雷教授是三一学院生物化学和免疫学名誉退休研究员，也是这篇研究论文的主要作者。他说:

具体地说，我们已经发现了进化是如何导致两种完全不同的细菌找到了一种制造两种完全不同的抗生素的方法，用完全相同的方法来抵御邻近的细菌。这是分子趋同进化的一个绝妙例子。

虽然这两种抗生素在化学性质上是不同的——一种是环状深度肽(globomycin)，另一种是大环内酯(myxovirescin)——但值得注意的是，它们都达到了相同的目的，即在其他细菌中停止细胞外膜关键成分的产生。这种武器因此杀死或削弱了其他细菌。”

这对药物设计者有什么帮助?

而从纯粹的科学的角度是很重要的在分子水平上了解自然工艺和模具,如这工作,科学家们发现的好处提供药物设计师化学蓝图——或者pharmacaphores,这解释了为什么一个分子结构适用于一个特定的行动,如抗生素效果——这是已知的细菌在现实世界中。

这些蓝图现在可以用于指导制药化学家设计新的、更有效的药物，以应对日益加剧的全球抗菌素耐药性威胁。

凯弗雷教授说:

科学家们最近投入了大量的努力来对付开放的、“不可用药的”靶标——其中许多靶标缺乏明确的结合区，药物可以在这些结合区中特异性地相互作用以达到预期的效果。在我们的工作中占据中心位置的细菌细胞壁靶标也有一个开放的结合表面，但在这种情况下，大自然已经找到了至少两种利用天然抗生素以极高的亲和力瞄准它的方法，即红霉素和黏菌霉素。它们的方式既相似又不同。”

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