破解了抗生素抗性問題的霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究人員現(xiàn)在又詳細(xì)解釋了細(xì)菌中的藥物主要細(xì)胞靶標(biāo)如何進(jìn)化獲得對(duì)一些藥物的抗性,。這些發(fā)現(xiàn)已經(jīng)促使產(chǎn)生了新的能夠克服抗性的實(shí)驗(yàn)性抗生素的產(chǎn)生,。這項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)人是Thomas A. Steitz,相關(guān)文章發(fā)表在4月22日的Cell雜志上。
Steitz和同事研究了細(xì)菌對(duì)一類抗生素產(chǎn)生抗性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),。他們分析了MLSBK抗生素——一類包括了大環(huán)內(nèi)酯物、lincosamides,、鏈陽(yáng)霉素B和吉多萊次(ketolides)的抗生素,。MLSBK抗生素能夠與肽基轉(zhuǎn)移酶中心(核糖體的大亞基,生物谷注)附近的RNA結(jié)合,。
這些抗生素在臨床上非常重要,,而且這些抗生素的抗性問題也是一個(gè)重要的健康問題。因此,,了解抗性精確的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)非常重要,。
在實(shí)驗(yàn)中,Steitz和同事利用X射線晶體學(xué)技術(shù)對(duì)與一些MLSBK抗生素結(jié)合的大核糖體亞基進(jìn)行了高分辨率的結(jié)構(gòu)分析,。在這項(xiàng)分析技術(shù)中,,強(qiáng)的X射線穿透了蛋白晶體。這些蛋白的原子結(jié)構(gòu)通過分析X射線衍射模式來(lái)推斷,。
研究組使用了死海中的原始古細(xì)菌Haloarcula marismortui(Hma)的核糖體亞基,。他們選擇Hma的核糖體的原因是它們的結(jié)晶體足以產(chǎn)生高分辨率的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),但是這些核糖體也和真核細(xì)胞的核糖體一樣對(duì)很多MLSBK抗生素產(chǎn)生抗性,。
研究人員分析了大環(huán)內(nèi)酯物抗生素erthromycin與突變的Hma核糖體結(jié)合時(shí)的結(jié)構(gòu),。他們的研究給出了erythromycin與突變形式的Hma核糖體結(jié)合時(shí)候的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
Steitz研究組進(jìn)行的這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一些有關(guān)抗生素與核糖體結(jié)合的基本化學(xué)原理以及突變?nèi)绾螌?dǎo)致藥物抗性的新信息,。此外,,他們還分析了另外物種臨床上重要的抗生素——azithromycin、telithromycin,、clindamycin和virginiamycin M,、virgniamycin S與核糖體大亞基結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
這項(xiàng)研究提供了與這類抗生素有關(guān)的藥物抗性本質(zhì)的新細(xì)節(jié),,而且對(duì)兩種形式的維及霉素的研究解釋了這種抗生素的兩種形式如何協(xié)同殺死細(xì)菌(記者楊淑娟),。