Nature:两篇研究发现新型抗生素zosurabalpin,能杀死耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌

时间:2024-01-12 21:19:54   热度:37.1℃   作者:网络

由于抗生素滥用,抗生素耐药菌已经成为了一种全新的公共卫生威胁。在各类细菌中,革兰氏阴性菌尤其难以应对,这些细菌被包裹在外膜和内膜的致密保护层中,绝大多数抗生素很难进入细菌内部发挥作用。

耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌( 也称为 CRAB)在世界卫生组织2017 年耐抗生素“优先病原体”名单中名列前茅。根据疾病预防控制中心的最新数据,那一年在美国,这种细菌估计导致8500例住院患者感染和700人死亡。虽然鲍曼不动杆菌的知名度不如结核分枝杆菌高,但是对被誉为人类对抗细菌感染“最后一道防线”的碳青霉烯类抗生素因耐药的CRAB,仍让医生胆寒。

鲍曼不动杆菌(A. baumannii)是一种革兰氏阴性菌,它有一层含脂多糖(LPS)的外膜,能抵抗数种抗生素的渗透,因而难以杀灭。目前,CRAB急性感染的死亡率据估计可能达到约50%。阻断脂多糖合成及其向外膜的输送,能降低细胞的生存能力,提高它对某些抗生素的敏感性。

近日由罗氏Kenneth A. Bradley和Michael A. Lobritz领衔的研究团队,在顶级期刊《自然》上发表了一项突破性研究成果[1]。他们宣布找到了一个以脂多糖转运体为靶点的新型抗生素zosurabalpin,它可以抑制CRAB合成的内毒素脂多糖外排,导致细胞内脂多糖浓度过高,CRAB中毒身亡。

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研究在分析了约4.5万个MCP分子之后发现,其中有一种可以选择性地杀死CRAB。作者在对其进行优化后确认,名为zosurabalpin的MCP在可以在清除CRAB的同时,维持更好的溶解度和安全性。

在杀菌过程中,zosurabalpin可以通过一种前所未有的方式来阻止细菌生长:抑制名为LptB2FGC的蛋白复合物来抑制脂多糖的运输。这种抑制作用不仅可以损坏CRAB的外膜结构,同时还会让脂多糖不断在细菌内部累积,最终达到毒性水平杀死细菌自身。

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研究示意图

在另外一项研究中,哈佛大学的研究者通过X射线技术清晰地揭示了zosurabalpin与CRAB相互作用的结构生物学机制,他们确认zosurabalpin可以将LPS转运复合物Lpt维持在底物结合状态,这意味着它们失去了继续转运脂多糖的能力。

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同时,研究也确认zosurabalpin只对CRAB具有特异性作用,这是因为CRAB的Lpt蛋白氨基酸序列具有很强的保守性,因此可以大面积杀伤CRAB。

体外数据显示,zosurabalpin对这些菌株有极强的抑菌活性。将上述菌株接种到模式小鼠体内之后,zosurabalpin仍有强大的抑菌活性,而且细菌的负担呈剂量依赖性下降。

 

 

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