PNAS：对抗超级细菌的新武器

　　

生物通报道  在细菌与现代医学的军备竞赛中，细菌一直占据优势。近几十年来，细菌抗生素耐药形成速度快于新抗生素的生成速度，使得细菌感染越来越难于治疗。科学家们担心一种特别有毒力的、致死性“超级细菌”有可能在某天加入到现有的、无法医治的细菌行列中，导致类似黑死病一类的公共卫生大灾难。

现在，由以色列特拉维夫大学Sackler医学院临床微生物学与免疫学部Udi Qimron博士领导的一项新研究，发现了一种杀死细菌的蛋白。这一蛋白是由攻击细菌的一种病毒所产生，将它分离出来是朝着开发出传统抗生素的替代物迈出的重要一步。这项研究发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。

Qimron博士说：“想要走在细菌耐药之前，我们必须不断地开发新抗生素。我们发现的一种小蛋白有可能成为未来的一种强有力的抗生素。”

与细菌杀手合作

细菌耐药是一个自然过程。但在过去60年左右的时间里，抗生素滥用和过度使用迫使越来越多的细菌变得越来越耐药，渐渐破坏了公共卫生的支柱。最近，世界卫生组织将不断增长的抗生素耐药称之为公共健康的三大威胁之一。

细菌噬菌体，通常被称作为“噬菌体”，是一类能够感染并在细菌中复制的病毒。由于噬菌体与细菌共同进化，它们不断地优化来杀死细菌。噬菌体是地球上最常见的生命形式，与细菌的比例是10:1，证明了它们具有耐力。在前苏联等一些地方，过去的数百年里人们一直利用噬菌体来治疗细菌感染。对人类无害，它们将自身的DNA注入到细菌中快速增殖，可杀死它们的宿主。

“自从20世纪初发现噬菌体以来，科学家们已经知道，基于‘敌人的敌人是我的朋友’这一原则，可以在医学上利用噬菌体来对抗细菌，”Qimron博士说。

取出小枪

Qimron博士和同事们着手了解一种感染大肠杆菌的强毒性噬菌体：T7中所有56种蛋白质促成其功能的机制。他们发现其中一个叫做0.4的蛋白，阻碍了大肠杆菌细胞分裂，使得细菌细胞拉伸并死亡。这一蛋白为许多细菌所共有，相似的过程存在于所有的细菌中，因此这一研究发现有可能具有广泛的应用。

一直以来在西医治疗中还没有噬菌体制剂批准用于治疗全身性细菌感染。其中一个原因是它们不能够有效穿透人体组织。脾脏和肝脏将它们有力地滤出血流，有时会它们还会被抗体中和。但0.4蛋白比完整噬菌体要小得多，因此应该能够很好地穿透组织，到达细菌处完成它的致命任务。

Qimron博士说，制药公司面临的主要挑战将是，要弄清楚如何将这一蛋白作为一种药物进行传送。在此期间，他还会继续寻找其他杀死细菌的蛋白。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Gene product 0.4 increases bacteriophage T7 competitiveness by inhibiting host cell division

Bacteriophages take over host resources primarily via the activity of proteins expressed early in infection. One of these proteins, produced by the Escherichia coli phage T7, is gene product (Gp) 0.4. Here, we show that Gp0.4 is a direct inhibitor of the E. coli filamenting temperature-sensitive mutant Z division protein. A chemically synthesized Gp0.4 binds to purified filamenting temperature-sensitive mutant Z protein and directly inhibits its assembly in vitro. Consequently, expression of Gp0.4 in vivo is lethal to E. coli and results in bacteria that are morphologically elongated. We further show that this inhibition of cell division by Gp0.4 enhances the bacteriophage’s competitive ability. This division inhibition is thus a fascinating example of a strategy in bacteriophages to maximize utilization of their hosts’ cell resources.