两种抗生素对抗细菌的方式与想象的不同

伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员发现，两种广泛使用的抗生素 - 氯霉素和利奈唑胺可能与科学家和医生多年来不同的方式对抗细菌。这些药物不仅不加区别地停止蛋白质合成，而是仅在基因的特定位置对蛋白质合成机制进行制动。核糖体是细胞中最复杂的成分之一，负责培养细胞生存所需的所有蛋白质。在细菌中，核糖体是许多重要抗生素的靶标。

Alexander Mankin和Nora Vazquez-Laslop的团队对核糖体和抗生素进行了开创性的研究。在他们发表在美国国家科学院院刊上的最新研究中，他们发现，虽然氯霉素和利奈唑胺可以攻击核糖体的催化中心，但它们只能在特定的检查点停止蛋白质合成。

“许多抗生素通过抑制蛋白质合成来干扰病原菌的生长，”UIC生物分子科学中心主任，药物化学和药理学教授Mankin说。“这是通过靶向细菌核糖体的催化中心来完成的，其中正在制造蛋白质。通常认为这些药物是蛋白质合成的通用抑制剂，应该很容易阻止每个肽键的形成。”

“但是 - 我们已经证明情况不一定如此，”药物化学和药理学研究副教授Vazquez-Laslop说。

氯霉素是一种天然产品，是市场上最古老的抗生素之一。几十年来，它一直用于许多细菌感染，包括脑膜炎，鼠疫，霍乱和伤寒。

利奈唑胺是一种合成药物，是一种新型抗生素，用于治疗严重感染 - 链球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等 - 由对其他抗生素有抗药性的革兰氏阳性菌引起。Mankin之前的研究确立了对利奈唑胺耐药的作用部位和机制。

虽然抗生素非常不同，但它们各自与核糖体的催化中心结合，预期它们会抑制任何肽键的形成，这些肽键将蛋白质链的组分连接成长的生物聚合物。在简单的酶中，侵入催化中心的抑制剂只会阻止酶完成其工作。Mankin说，这就是科学家认为针对核糖体的抗生素也是如此。

“与此观点相反，氯霉素和利奈唑胺的活性关键取决于核糖体携带的新生链特定氨基酸的性质以及与生长蛋白质相关的下一个氨基酸的特性，”Vazquez-Laslop说过。“这些研究结果表明，新生蛋白调节核糖体催化中心的特性，并影响其配体的结合，包括抗生素。”

结合基因组学和生物化学使UIC研究人员能够更好地了解抗生素的工作原理。

“如果你知道这些抑制剂是如何起作用的，你可以制造更好的药物并使它们成为更好的研究工具，”曼金说。“你也可以更有效地利用它们治疗人类和动物疾病。”