科学家为新一代超级细菌药物铺平了道路

东英吉利大学的科学家正在越来越接近解决抗生素耐药性的问题。今天发表在“ 自然 ”杂志上的一项新研究揭示了耐药细菌细胞维持防御屏障的机制。这一研究结果为通过降低防御墙而不是攻击细菌本身杀死超级细菌的新一波药物铺平了道路。这意味着将来细菌可能根本不会产生耐药性。

解开这一机制还可以帮助科学家更多地了解与糖尿病，帕金森病和其他神经退行性疾病等疾病相关的人体细胞功能障碍。该团队在Wellcome Trust的支持下，使用世界上最先进的科学机器之一Diamond Light Source来研究一类叫做“革兰氏阴性菌”的细菌。

钻石产生的强光比太阳亮100亿倍，使科学家们能够探索几乎所有原子细节的物质。革兰氏阴性菌对抗生素特别耐药，因为它的细胞是不可渗透的脂质外膜。这种外膜充当防御人体免疫系统和抗生素药物攻击的防御屏障。它允许致病细菌存活，但去除这种屏障会导致细菌变得更脆弱并死亡。

该研究小组之前在这个防御屏障中找到了“阿基里斯脚跟”。但究竟如何构建和维护这种防御性细胞壁 - “装配机械” - 直到现在还不得而知。

来自东英吉利大学诺里奇医学院的首席研究员董长江教授说：“细菌多重耐药性，又称抗生素耐药性，是全球性的健康挑战。目前许多抗生素正在变得无用，每年导致数十万人死亡。超级错误的数量正以意想不到的速度增加。

“革兰氏阴性细菌是最难控制的细菌之一，因为它对抗生素具有很强的抵抗力。“所有革兰氏阴性细菌都有防御细胞壁.β-桶蛋白形成细胞壁的门，用于输入营养和分泌重要的生物分子。“β桶装配机械(BAM)负责在细胞壁中构建门(β-桶蛋白)。“阻止β桶装配机器在细胞壁上建造大门会导致细菌死亡。”

科学家研究了革兰氏阴性细菌大肠杆菌，其中β-桶装配机械包含五个亚基 - 称为BamA，BamB，BamC，BamD和BamE。他们想知道这些亚基是如何协同工作将外膜蛋白插入外膜或细胞壁的。

董教授说：“我们的研究显示了整个β桶装配机械结构处于两个状态 - 起始和结束状态。我们发现这五个亚基形成一个环结构，并通过一个新颖的旋转一起进行外膜蛋白插入。插入机制。“我们的工作是第一个展示整个BAM复合体的工作。它为开发新一代药物铺平了道路。

“β-桶组装机器对于革兰氏阴性菌的存活是绝对必要的。亚基BamA位于外膜并暴露于细菌的外侧，为新药提供了很好的靶点。“在人类线粒体中，一种称为分选和装配机械复合物(SAM)的类似复合物负责构建线粒体外膜中的外膜蛋白。“线粒体外膜蛋白的功能障碍与糖尿病，帕金森病和其他神经退行性疾病等疾病有关，所以我们希望这项工作也可以帮助我们更好地了解这些人类疾病。”