來自俄亥俄州邁阿密大學的研究人員優(yōu)化了一項新技術,該技術將使科學家能夠評估潛在的抑制劑如何對抗生素耐藥菌起作用。這項技術被稱為原生狀態(tài)質(zhì)譜法,為科學家提供了一種快速的方法來確定有效的臨床藥物的最佳候選者,特別是在細菌不能再單獨使用抗生素治療的情況下。這項研究結(jié)果將在2021年6月21日的美國微生物學會世界微生物論壇在線會議上發(fā)表。
上個世紀對抗生素的過度使用導致了細菌耐藥性的上升,導致許多細菌感染不再能用目前的抗生素進行治療。在美國,每年有280萬人被診斷為對一種或多種抗生素有抗藥性的細菌感染,根據(jù)美國疾病控制和預防中心的數(shù)據(jù),有35000人因抗藥性感染而死亡。
"對抗抗生素耐藥性的一種方法是使用聯(lián)合藥物/抑制劑療法,"該研究的報告作者、化學博士候選人凱特琳·托馬斯說。這種類型療法的一個例子是奧格明,一種用于治療呼吸道細菌感染的處方抗生素,它由抗生素阿莫西林和抑制劑克拉維酸組成??死S酸是能滅活細菌用來對阿莫西林產(chǎn)生抗藥性的一種關鍵蛋白質(zhì)。隨著細菌蛋白的失活,僅憑阿莫西林就可以殺死細菌從而治療感染。
在任何新的抑制劑能夠用于臨床之前,科學家需要對抑制劑的工作原理有一個完整的了解。在目前的研究中,托馬斯和她的團隊研究了一種叫做金屬-β-內(nèi)酰胺酶的細菌蛋白,它使許多臨床菌株對所有青霉素類抗生素產(chǎn)生抗性。青霉素類抗生素占整個抗生素庫的60%以上,可用于治療細菌感染。
當世界各地的許多研究實驗室正試圖創(chuàng)造新的抑制劑,使金屬-β-內(nèi)酰胺酶失活時,托馬斯和合作者反而分析了這些新抑制劑是如何工作的。"由于金屬-β-內(nèi)酰胺酶包含兩個金屬離子,我們能夠使用各種光譜技術來研究它們,這些實驗讓我們更深入地了解抑制劑的行為方式,以及它是否有可能成為未來臨床使用的候選。"
文獻中已經(jīng)報道了數(shù)百種潛在的抑制劑,并且已經(jīng)申請了幾項涉及金屬β-內(nèi)酰胺酶抑制劑的專利。一些報道的抑制劑通過去除金屬-β-內(nèi)酰胺酶的一個必要成分而發(fā)揮作用。這些相同的抑制劑可能會去除人類中其他蛋白質(zhì)的這種必要成分,從而引起嚴重的副作用。其他抑制劑直接與金屬-β-內(nèi)酰胺酶結(jié)合并使蛋白質(zhì)失活;這種類型的抑制劑是任何可用于臨床的新抑制劑的最佳選擇。
這項工作由俄亥俄州牛津市邁阿密大學的Caitlyn A. Thomas、Zishuo Cheng、John Paul Alao、Kundi Yang、Richard C. Page和Andrea N. Kravats在Michael W. Crowder的指導下完成,由美國國立衛(wèi)生研究院資助(GM134454)。
世界微生物論壇是美國微生物學會(ASM)、歐洲微生物學會聯(lián)合會(FEMS)和其他一些學會之間的合作,它正在打破障礙,分享科學,解決當今人類面臨的最緊迫挑戰(zhàn)。
關注【深圳科普】微信公眾號,在對話框:
回復【最新活動】,了解近期科普活動
回復【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回復【研學營】,了解最新科普研學營
回復【科普課堂】,了解最新科普課堂
回復【科普書籍】,了解最新科普書籍
回復【團體定制】,了解最新團體定制活動
回復【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回復【觀鳥知識】,學習觀鳥相關科普知識
回復【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情