来源:中国医药报 时间:2013-01-29 14:28:55 热度:879
图为课题组的科研人员在开展相关研究工作。孙国根 摄
本报上海讯 复旦大学生物医学研究院英国籍全职长江学者特聘教授Alastair Murchie和研究员陈东戎率领的课题组,在耐药性病原菌中首次发现了一种由氨基糖苷类抗生素药物调控的新型“核糖开关”,该“开关”对控制此类抗生素的耐药性有重大作用。该成果有助于开发新型靶标药物,为人类最终攻克抗生素耐药这一“世纪难题”提供了全新视角和理论依据。1月18日,世界顶级学术杂志《细胞》(Cell)以《新型氨基糖苷类抗生素核糖开关的发现》为题,刊发了这一重大发现。
随着抗生素的广泛应用,致病菌的耐药性日益严重,因此找到“耐药性如何形成的新机制”已成为各国科学家面临的“世纪难题”。以卡那霉素、链霉素、庆大霉素和新霉素等为代表的氨基糖苷类抗生素临床上主要用于治疗敏感需氧革兰氏阴性杆菌所导致的脑膜炎、肺炎等感染。但研究发现,由这类细菌产生的两个“破坏分子”,即氨基糖苷乙酰转移酶和氨基糖苷腺苷酰转移酶能灭活抗生素,导致抗生素失效,是产生耐药的原因之一。
但是,这种耐药性是如何形成的呢?课题组通过大量生物化学、分子生物学等实验,终于发现上述两个“破坏分子”——氨基糖苷乙酰转移酶和氨基糖苷腺苷酰转移酶编码基因的“5’非翻译区RNA序列”区域存在核糖开关元件,它能够“一对一”地识别氨基糖苷类抗生素,并与之结合,从中“捣乱”,改变核糖开关的自身结构,诱导相应耐药基因的表达,导致耐药性产生。
研究证明,“核糖开关”是自然界细菌、高等植物等天然存在、有调控作用的传感器,位于细菌等体内特定的基因非编码区,它通过结合细菌等体内小分子代谢物来调控基因的表达,可以不依赖任何蛋白质因子而直接结合代谢物并发生结构变化,参与调控生物的基本代谢。以该研究为基础,在以后的实践中,科学家可以利用核糖开关的功能,根据需要应用某种药物或手段及时关闭这两个分子的破坏作用,从根本上解决细菌耐药问题。
Alastair Murchie教授认为,虽然对现有药物进行轻微改造,就可以勉强控制现有局面,但从长远来看,研发出能以全新方式靶向杀灭细菌的新型药物则更具吸引力,因为这样就能保持药物的原有临床药效,亦有望通过联合用药等方法彻底解决耐药问题。(孙国根)
(责任编辑:秋彤)
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