研究人员发现了新的抗生素有效对抗耐药细菌

来自罗格斯大学 - 新不伦瑞克省，生物技术公司NAICONS Srl。和其他地方的科学家们发现了一种新的抗生素有效对抗耐药细菌：假尿嘧啶霉素。新的抗生素是由在意大利收集的土壤样本中发现的微生物产生的，并通过从土壤样本中筛选微生物而被发现。新的抗生素在试管中杀死广谱的药物敏感和耐药细菌，并治愈小鼠的细菌感染。在今天发表在Cell上的一篇论文中，研究人员报告了这一发现和新抗生素的作用机制。

假尿嘧啶通过与利福平(一种目前使用的抑制酶的抗菌药物)不同的结合位点和机制抑制细菌RNA聚合酶，这是负责细菌RNA合成的酶。因为假尿嘧啶通过与利福平不同的结合位点和机制抑制，假尿嘧啶与利福平没有交叉耐药性，当与利福平共同给药时具有相加的功能，最重要的是，其自发耐药率仅为自发耐药率的十分之一。利福平。

Pseudouridimycin作为细菌RNA聚合酶的核苷类似物抑制剂起作用，这意味着它模仿核苷三磷酸(NTP)，这是细菌RNA聚合酶用于合成RNA的化学“构件”。新的抗生素与细菌RNA聚合酶上的NTP结合位点紧密结合，并且通过占据NTP结合位点，阻止NTP结合。

Pseudouridimycin是第一种选择性抑制细菌RNA聚合酶而非人RNA聚合酶的核苷类似物抑制剂。

“因为细菌RNA聚合酶的NTP结合位点具有与人类RNA聚合酶的NTP结合位点几乎完全相同的结构和序列，大多数研究人员认为核苷类似物抑制剂不可能抑制细菌RNA聚合酶但不能抑制人类RNA聚合酶，“Rutgers-New Brunswick的Waksman微生物研究所理事会化学和化学生物学教授，实验室主任Richard H. Ebright说。

“但假尿嘧霉素含有一个侧链，'到达'NTP结合位点外”并“接触”细菌RNA聚合酶中存在但不存在于人类RNA聚合酶中的相邻位点，因此，它与细菌RNA的结合更紧密聚合酶比人类RNA聚合酶，“Ebright说。

假尿嘧啶作为核苷类似物抑制剂起作用的事实解释了对化合物的抗性出现率低。

“新的抗生素与NTP结合位点的必需残基相互作用，在不失去RNA聚合酶活性和细菌活力的情况下不能改变，”Ebright说。“破坏新抗生素结合的NTP结合位点的改变也破坏RNA聚合酶活性，导致死细菌，而不是抗性细菌。”

“选择性抑制病毒核苷酸聚合酶的核苷类似物抑制剂对HIV-AIDS和丙型肝炎的治疗产生了变革性影响，”该研究共同领导的NAICONS Srl的首席执行官Stefano Donadio说。“抗艾滋病药Zidovudine，Videx，Zalcitabine，Lamivudine和Viread是核苷类似物抑制剂，抗丙型肝炎药物Solvadi和Harvoni是核苷类似物抑制剂。”

“选择性抑制细菌RNA聚合酶的核苷类似物抑制剂可能对细菌感染的治疗产生类似的变革影响，”Donadio说。

“这一发现也强调了天然产品在提供新抗生素方面的重要性，”他说。“微生物已经花费了数十亿年的时间来开发'化学武器'来杀死其他微生物。”