抗生素“魔術(shù)貼”捆住細(xì)菌逃逸的“手腳”

荷蘭烏得勒支大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，一種名為菌絲霉素的小分子抗生素可以組裝成較大結(jié)構(gòu)，鎖定在細(xì)菌細(xì)胞表面，就像魔術(shù)貼兩側(cè)鉤環(huán)密合粘在一起那樣，使細(xì)菌無(wú)法逃脫，從而無(wú)法繼續(xù)感染身體細(xì)胞。相關(guān)論文發(fā)表在新一期《自然·微生物學(xué)》上，對(duì)開(kāi)發(fā)能對(duì)抗耐藥菌的新型抗生素具有重要意義。

  研究人員利用固態(tài)核磁共振、原子力顯微鏡等多種先進(jìn)技術(shù)，深入研究了菌絲霉素的工作原理。

  傳統(tǒng)上，抗生素通過(guò)針對(duì)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的特定分子發(fā)揮作用。菌絲霉素是一種源自真菌的抗生素，迄今為止，人們對(duì)其功效背后的機(jī)制尚不明確。

  以往研究認(rèn)為，關(guān)鍵應(yīng)是菌絲霉素與一種名為脂質(zhì)Ⅱ（這種分子對(duì)于合成細(xì)菌細(xì)胞壁至關(guān)重要）的分子結(jié)合，類似于鑰匙插入鎖中。

  新研究揭示了其中更復(fù)雜的過(guò)程：菌絲霉素不僅起到鑰匙的作用，還能在含有脂質(zhì)Ⅱ的細(xì)菌膜上形成致密結(jié)構(gòu)。這些超分子復(fù)合物就像附著在細(xì)菌“環(huán)”上的微小“鉤子”，鉤住其目標(biāo)脂質(zhì)Ⅱ，防止其逃逸。即使一個(gè)脂質(zhì)Ⅱ從“鉤子”上掙脫，細(xì)菌仍被鎖定在大量“鉤子”中無(wú)法逃脫，無(wú)法引起進(jìn)一步感染。

  此外，菌絲霉素中的鈣離子能進(jìn)一步增強(qiáng)其抗菌活性。這些離子與菌絲酶的特定區(qū)域協(xié)調(diào)，引起結(jié)構(gòu)變化，從而提高抗菌效果。

  研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了一個(gè)重大知識(shí)空白，對(duì)設(shè)計(jì)更好的藥物以對(duì)抗日益增長(zhǎng)的抗生素耐藥性威脅具有重要意義。