《Nature Chemistry》新化学探针，高通量实时关注活细胞动态

印第安纳大学的研究人员正在深入探讨细菌如何构建细胞壁抵御抗生素，他们发明了一款工具，可以在显微镜下实时观察活细胞。

　　

“回顾历史，过去40到50年，抗生素的发现几乎是停滞的，没有人真正发现过某种全新的抗生素，”领导这项研究的化学家Michael VanNieuwenhze说。“全球抗生素耐药问题一刻不停地威胁着公共卫生，我们认为解决这一问题的新方法，包括我们研发的方法，具有重大价值。”

Michael VanNieuwenhze

细菌耐药性的威胁很大程度上推动了细菌学研究方法的进步，据美国疾病控制和预防中心数据，美国每年至少有200人受到耐抗生素细菌感染，至少2.3万人死亡。

“新技术利用特定的细菌酶将有色染料（或称探针）粘附到细菌的细胞壁上，”VanNieuwenhze说。“由于这些酶受其他广而周知的抗生素（比如著名的青霉素）抑制，理论上，我们也可以使用这些探针来寻找抑制相同反应的全新药物。”

VanNieuwenhze实验室已经创建了两种有专利权的细胞探针，分别是荧光D-氨基酸（FDAAs）和D-氨基酸二肽（DAADs），供全球实验室使用。基于早期的这些进展，他们的新型探针被称为转子-荧光D-氨基酸（RfDAAs），印第安纳大学为它申请了技术专利。

RfDAAs的主要优点是易于使用，能够实时显示细胞活动。因为探针无需清洗步骤来去除模糊细菌细胞与周围环境之间明显界限的未结合化合物。

相反，作为正常生长过程的一部分，RfDAAs只在与细菌的细胞壁结合后才会发光，它们能更快、更清晰地照亮细胞壁，不影响细胞正常活动。

实时活细胞观察：绿色、橘色和红色分别来自三种不同类型的RfDAA探针

“快照与视频的区别很大，”VanNieuwenhze说。“视频提供了更多关于细胞壁如何生长、变化和环境交互的信息。”

VanNieuwenhze实验室已经与印第安纳大学医学院展开合作，将这些方法用于寻找细菌细胞壁合成的新型抑制剂，探针也在用于研究细菌细胞分裂，以便揭示抗生素的新靶标。此外，生物技术公司ThermoFisher Scientific（赛默飞）最近购买了该实验室开发的早期探针作为商业产品并申请了独家销售权，其他工业集团已经将该技术应用于高通量筛选，以识别新药物趋势达成了协议。

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原文检索：Fluorogenic D-amino acids enable real-time monitoring of peptidoglycan biosynthesis and high-throughput transpeptidation assays

（生物通：伍松）