(知識縱橫)尋找新型抗生素的「富礦」 托拉
新發佈的兩項研究顯示,古細菌作為鮮為人知的一種微生物分支,含有此前未知的抗菌化合物,有望為研發新型抗生素提供思路。
古細菌能在溫泉或鹽灘等極端環境中生存,也能與細菌和單細胞真核生物等在許多環境中共存。研究人員認為,這種特性可能促使數百種古細菌進化出獨特的化學防禦機制,其中一些機制能殺死具有致病性並對傳統抗生素產生耐藥性的細菌。
據發表在英國《自然-微生物學》雜誌上的研究介紹,為瞭解這種共存導致的潛在衝突是否會促使古細菌進化出抗菌性,美國賓夕法尼亞大學研究人員領銜的團隊訓練了一種人工智能算法來掃描它們的蛋白質組,尋找被稱為加密肽的蛋白質片段,這些片段通常具有抗菌特性。
研究人員篩選出超過1.26萬種候選加密肽,從中挑選80種進行測試。結果表明,其中93%的候選分子在體外對金黃色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌等病原體顯示出抗菌活性。小鼠實驗顯示,一種名為古細菌素-73的肽可以減少傷口感染細菌數量。
發表在美國《科學公共圖書館·生物學》雜誌上的另一項研究則顯示,英國帝國理工學院和牛津大學等機構的研究人員從不同角度來尋找與古細菌相關的抗菌化合物。
與古細菌不同,細菌的細胞質膜被一層肽聚糖組成的壁包裹。團隊希望瞭解古細菌是否含有降解肽聚糖的酶(稱為水解酶)來保護自己免受細菌入侵。研究人員對3700多種古細菌進行分析,結果發現其中5%含有這類水解酶。實驗室研究顯示,一些水解酶在接觸到細菌時,會粉碎它們的肽聚糖並殺死它們。
這兩項研究都強調,新發現距離開發出成熟的新型藥物還很遙遠,但這些微生物有望成為尋找新型抗生素的「富礦」。◇