科学家首次揭示青霉素的抗菌机制，并开发出新型联合酶疗法

制药业 2021-11-17

2021年10月26日，谢菲尔德大学领导的一个国际研究小组发现：β-内酰胺抗生素通过在细胞壁上形成孔洞来杀死 MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌），孔洞随着细胞的生长而扩大，最终杀死细菌。

这些孔的生长会导致细胞壁的破坏和细菌的死亡，科学家们现在计划利用这一点来为抗生素抗性超级细菌创造新的治疗方法。之前已知β-内酰胺抗生素通过阻止细胞壁生长起作用，但它们究竟是如何杀死细胞的直到现在仍然是个谜。

青霉素 G 的化学结构，五元噻唑烷环的硫和氮分别以黄色和蓝色显示。图像显示噻唑烷环和稠合的四元β-内酰胺不在同一平面上。

图片来源：公共领域

允许 β-内酰胺类抗生素（包括青霉素）杀死 MRSA 的机制首次被揭示。

谢菲尔德大学生物科学学院的西蒙·福斯特教授指出：80 多年来，青霉素和其他同类抗生素一直是人类医疗保健的核心，并挽救了 2 亿多人的生命。然而，它们的使用受到了抗菌素耐药性的全球蔓延。

β-内酰胺类抗生素

专注于超级细菌 MRSA的研究表明，抗生素导致形成跨越细胞壁的小孔，这些小孔作为生长相关过程的一部分逐渐扩大，最终杀死细菌。我们还确定了一些酶参与打洞。我们的发现深入了解现有抗生素的工作原理，并为我们在全球抗微生物药物耐药性大流行的情况下进一步开发治疗提供了新途径。

利用这些知识和对酶如何控制的理解，科学家们还展示了一种针对金黄色葡萄球菌的新型联合疗法的功效。

该团队使用了一个简单的模型来研究细菌细胞壁在生长和分裂过程中如何膨胀，并建立了一个假设，当这种情况被青霉素等抗生素抑制时会发生什么。该模型的预测使用分子方法的组合进行测试，包括高分辨率原子力显微镜。

该项目由谢菲尔德大学牵头，是一项国际性、跨学科的工作，涉及中国厦门大学、捷克共和国马萨里克大学和加拿大麦克马斯特大学的团队。

来源：贤集网