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科学家们发现了抗生素库的细菌进化如何提供新的药物模型

2020-01-13 10:39:27 • 来源：

特立尼达和多巴哥都柏林大学的科学家们发现，两种截然不同的细菌进化出了不同的、强大的抗生素库，用于对抗它们的细菌邻居。通过精确地绘制抗生素如何对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的蓝图，科学家们为药物开发人员提供了新的选择，以解决人类对抗生素耐药性的全球威胁。

如果不开发有效的抗生素，对现有药物的抗药性将产生灾难性的后果。据估计，到本世纪中叶，也就是30年后，抗菌素耐药性将导致每年高达1000万的总死亡率。到2030年，世界银行估计全球国内生产总值(gdp)的弹性成本为3.4万亿美元。对新的和有效的治疗方法的需要是迫切和巨大的。

剥猫皮的方法不止一种。因此，这句谚语说，同样的目标可以通过不同的方式实现。在刚刚发表在《自然传播》(nature transmission)杂志上的研究中，特立尼达的科学家为自然界中发生的事情提供了一个迷人的例子。在这种情况下，自然选择对同样的问题给出了两种截然不同的反应——在细菌战中可能成功地激活竞争。

希望本文所报道的涉及细菌层合成的酶的功能的基础研究将有助于这些药物的开发，这些药物是迫切需要的。

Martin Caffrey教授是这篇研究论文的高级作者，他是三一学院生物化学和免疫学的名誉教授。他说:

特别是，我们发现了进化是如何导致两种完全不同的细菌在体外形成的，一种是制备两种非常不同的抗生素的途径，用这两种抗生素来精确地防御同一途径的细菌。这是分子收敛进化的一个很好的例子。

虽然这两种抗生素在化学上是不同的——一种是循环十肽(球霉素)，另一种是大环内酯(粘液霉素)——但它们显著地达到了相同的目的，阻止了其他细菌细胞包膜关键元素的产生。这种武器破坏或削弱了其他细菌。

这种帮助如何帮助创业者?

而纯粹的科学观点,重要的是要了解明星的性质和模具一样在分子水平上,体现在这项工作中,科学家发现了增添优势提供药品的化学模型的创造者——或者pharmacaphores,背后的分子结构是如何准备的一项具体行动,如抗生素效果-闻名而来运作的细菌在真实世界中。

这些模型现在可以用来指导药剂师设计新的、更有效的治疗方法，鉴于抗菌素耐药性加速的全球危险，这些方法是迫切需要的。

Caffrey教授补充道:

最近，科学家们投入了大量的努力来实现开放的、“不可药物化”的目标——缺乏强制性的规定，在这些规定中，药物可以相互作用，以达到预期的效果。在我们的工作中处于中心地位的细胞壁的细菌目标也有一个强制性的开放区域，但在其自然情况下，至少有两种方法可以通过使用抗生素、球霉素和天然粘液霉素来达到高度亲和力的目标。因此，他们所走的道路是立即被同化和分离的。

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