如何利用致命细菌的威力

一种致命超级细菌对常规治疗方法的抗药性越来越强。大肠杆菌菌株造成目前感染的数量比MRSA和难辨梭菌两者加起来还多,并且极其难以利用传统抗生素治疗。近日诺丁汉大学的科学家们发现了一些对付它的新线索。

最新的研究成果发表在《生物化学期刊》上。论文指明了细菌如何利用“细菌素”(杀死其他细菌菌株的物质)进入细菌细胞并杀死它,以及如何让大肠杆菌产生的细菌 -“大肠杆菌素A”有针对性的到另一个细胞蛋白(TolA)中创建一个新的“特洛伊木马”武器,并最终从内部杀死细菌细胞。

诺丁汉大学生物分子科学中心,带领此项研究的Christopher Penfold博士说:“细菌素目前在益生菌,癌症治疗,粮食安全和新的抗菌技术中的潜在用途很大。当前针对超级细菌的抗生素治疗法被越来越多地证明是无效的。而利用细菌的毒性来打击另外的细菌则应当是未来的发展方向。我们的研究有足够证据表明,大肠杆菌素A在大肠杆菌中结合了一种新的细胞蛋白(TolA),这对细菌细胞的健康至关重要。同时,因为它可能通过设计小的新型人工合成化合物引导出潜在的抗菌疗法,最终阻止TolA的自然功能而导致细胞死亡和感染消除。“

研究者们发现即使大肠杆菌素具有良好的抗菌活性,仍然很难想象它们作为潜在的新的抗生素被投入使用。这是因为他们是大的蛋白质分子,会激活人体的免疫反应而在下一次的大肠杆菌素被用于治疗时成为抗体。

这个研究大肠杆菌素的物理互动过程的新研究对于了解分子如何访问并穿透细菌细胞的防御有着极其重要的意义。研究数据显示,大肠杆菌素与细胞蛋白TolA在一个相对面积较小的地区相互作用,这个结合区域强调了分子间的基本互动可以稳定复杂的相互作用。这为设计新型合成基板,绑定和禁用TolA基本职能以避免导致细胞死亡的细胞功能提供了重要信息。

这个大肠杆菌“大肠杆菌素A”的研究将是诺丁汉大学生化学会会议上讨论的医疗科学的重大突破之一。论文《臭虫如何杀臭虫:细菌研究的进展和挑战》将汇集微生物生态学,细胞生物学,结构生物学和分子生物物理学的专家,共同探讨细菌素在微生物间的竞争,细菌素渗透强大防御系统的分子机制,以及细胞组织和结构生物化学如何解释细菌的入侵。


EurekAlert!





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