生物通报道:北卡罗来那大学教堂山分校(UNC-Chapel Hill)研究人员最近发现了一种给细菌施行“节育”的方法,能够有效阻止抗药性微生物的传播。
研究小组发现细菌负责交换抗药基因的酶有一个致命缺陷,能够被广泛用于治疗骨质疏松的双磷酸盐类药物(bisphosphonates)所利用,抑制此酶的活性,防止细菌传播抗药基因。动物实验目前正在进行当中。文章作者Matt Redinbo博士说这项发现有助于实现选择性杀灭患者体内的抗药性细菌,制止抗性传播。文章刊登于7月9日《PNAS》。
抗药性细菌是许多严重公共卫生问题的罪魁祸首,这项研究为抵抗抗药性菌提供了一个新武器。最近几十年中,几乎所有的细菌都或多或少的产生抗药性。每次抗生素注射,药物会杀灭血流中最弱的细菌,但拥有抗药的保护性基因突变的细菌能够幸存下来。这些抗药菌迅速积累有利突变,并通过结合(conjugation,微生物的杂交)分享这些有利突变。
结合的最初是两个细菌细胞膜融合,每个细菌都在细胞膜开孔,一个向另一个喷射一条DNA链,然后两个细菌继续结合过程,结果是一个细菌有了抗药性的新基因。许多高抗药性细菌依赖DNA释放酶(relaxase)获得和传递它们的抗性基因。赋予细菌抗药性的突变能够很快蔓延到整个菌落。
释放酶由于在结合过程中发挥关键作用,启动和终止DNA在细菌间的运动,引起了科研人员的关注。研究生Scott Lujan所率领的研究小组认为作用于释放酶蛋白三维结构的弱点,能够阻止该酶的活性。于是Lujan利用X射线结晶学验证这个猜测。
研究人员推测该酶的致命点是其操作DNA的点,释放酶一定同时篡改了两条富含磷酸盐的DNA链。他们设计一个化学诱骗子(decoy)“一个磷酸盐离子”堵塞这个双DNA结合位点。从事癌症和其它相关疾病研究多年的Redinbo,认为双磷酸盐(bisphosphonates)是最合适的诱骗子。
研究人员从众多市售的双磷酸盐类药物中选出两种有效诱骗子——clodronate 和etidronate,这两种药物“窃取”了DNA结合位点,抑制释放酶接触DNA,使正准备传递基因的大肠杆菌遭受严重破坏。虽然双磷酸盐类药物破坏细菌的确切机制还不清楚,但这些药物确实能够有效清除携带释放酶的大肠杆菌。Redinbo说,药物以这些细菌为靶标,如同控制细菌“节育”和抑制抗药性传播。研究人员希望这项发现有助于提高现有抗生素的功效,或者提供治疗抗药性菌感染的新方法。(生物通 小粥)
(http://www.ebiotrade.com/)