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细菌耐药化学机制首次得以详解

发布时间:2011年04月30日 23:12 | 进入复兴论坛 | 来源:科技日报

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  本报讯(记者常丽君)据美国物理学家组织网4月29日(北京时间)报道,宾夕法尼亚大学的研究人员日前发现,一种耐抗生素细菌可通过改变基因构成的方式躲避多种抗生素作用,并首次详细描述了该机制的作用过程。该研究被认为是药物研发的关键步骤,有助于开发出能对付“超级细菌”的新药。相关论文4月28日在线发表于科学快递网站上。

  宾夕法尼亚大学化学系与分子生物学系副教授斯奎尔 布克领导的研究团队瞄准了一种由非人类病原体葡萄球菌sciuri进化而成的超级细菌中发现的蛋白质Cfr。他们通过基因交叉,让Cfr进入人类鼻子和皮肤中普遍存在的另一种葡萄球菌aureus。对从美国、墨西哥、巴西、西班牙、意大利和爱尔兰等不同国家分离的葡萄球菌aureus的研究中发现,Cfr基因能有效抵抗7种抗生素。这表明,拥有Cfr基因的细菌有着明显的进化优势。

  布克解释说,Cfr基因合成的蛋白质在细菌耐抗生素机制中发挥重要作用。它能很容易从非人类病原体传播给其他能感染人的细菌类型。可感染多种耐抗生素细菌。

  细菌细胞中有一种核糖体,能制造各种蛋白质供细菌生存所需。抗生素能与该核糖体结合,通过扰乱核糖体的功能杀死细菌。这一过程正是通过甲基化作用来实现的。所谓甲基化作用是指,酶在核苷酸(DNA和RNA的结构单位)的特定位置加上一个小分子标记的过程。

  布克和同事继续对Cfr蛋白的甲基化过程进行了详细研究,获得了从分子水平上反映甲基化作用化学机制的清晰三维图像。Cfr蛋白通过甲基化作用,能给核糖体贴上与抗生素结合的分子标记,却不会扰乱其功能。其在核苷酸上附加分子标记的特殊位置跟其他常规标记位置不同,使其具有能抵抗一般化学方法修改的性质。正是通过这种作用,细菌进化出了非常聪明的抵抗抗生素的机制。

  布克指出,知道了细菌细胞如何躲避多种抗生素的特殊机制,就可以设计出新化合物来扰乱这一过程,让常规的抗生素发挥作用。

  总编辑圈点:

  从当初那位“不务正业”的荷兰商人发现所谓的“微小动物”算起,人类与亦敌亦友的细菌家族间的博弈已持续了三百多年。被人类抓起大把抗生素,拿着牛刀杀小鸡般压着打了好长时间,急了眼的细菌终于亮出了它们的“超级”王牌。眼看一时难以取胜,人类只有一边示弱,一边全力制定新的反攻计划。且不说现在的“布克计划”是否管用还要等到战场上才能见真章;即便最后打赢了这一仗,它也不应成为滥用抗生素的保护盾。(科技日报)