2008-11-01

新化學鑰匙可開啟數百種新抗生素

Researchers find new chemical key that could unlock hundreds of new antibiotics
http://www.physorg.com/news144495812.html

October 29, 2008

(PhysOrg.com) --(英國)Warwic 大學以及 John Innes Centre 的化學研究者發現一種新奇的發訊分子,那將開放數百種新抗生素,自鏈黴菌屬(Streptomyces)細菌家族的 DNA 將它們解開。

隨著細菌的抗(藥)性逐漸增加,研究者熱衷於儘可能發現許多新抗生素。某些鏈黴菌屬細菌,業界已用來生產現行的抗生素,而且為了在鏈黴菌屬家族的基因組中製造抗生素,研究者已開發出方法來尋找並利用新的路徑。多年來,由「A因子(A-factor)」所代表的、相對不穩定的丁內酯(butyrolactone)化合物,是唯一用來刺激這種可能的抗生素製造路徑的真正訊號,不過 Warwick 與 John Innes 團隊現在發現了一群更加穩定的化合物,那也許有潛力從多達 50% 的鏈黴菌屬細菌家族中(那已知約在 1000 種上下)至少產生一種新的抗生素化合物。

像鏈黴菌屬這樣的細菌菌落,在菌落受到壓力時,天生就會製造抗生素,作為一種防禦機制,也因此對於來自其他細菌的攻擊更加敏感。這些菌落需要產生某種化合物,以便將訊號擴散到整個菌落,藉此開始製造它們的天然抗生素武器。

這種發訊物質的生產量難以置信地小。這種化學物質,化學家只能分離出幾微克,而通常可利用的儀器至少需要幾毫克的原料來進行有用的分析。然而Warwick 團隊能夠使用 Warwick 大學的 700 MHz NMR 機器進一步觀察只有 5 毫克的可能新發訊化合物,那經確認為 2-alkyl-4-hydroxymethylfuran-3-carbo xylic acids(AHFCAs,
2-烷基-4-羥甲基呋喃-3-羧酸)。

這些研究者,由 Warwick 大學化學系的 Christophe Corre 博士以及 Greg Challis 教授所領導,能以相對較新的、現可取得之某些鏈黴菌屬細菌的全基因定序,將他們的新洞見結合到這些化合物中。他們開始相信,這群 AHFCA 化合物能在刺激已知以及新穎抗生素的生產中扮演某種角色。當他們將 AHFCAs 添加到 Streptomyces coelicolor(藍色鏈黴菌)W81 時,他們證明那是正確的,它刺激了次甲黴素(methylenomycin)抗生素的製造。

雖然次甲黴素是種已知的抗生素,但研究者認為這種製造抗生素的新奇路徑也很有可能受到 AHFCAs 的控制。AHFCAs 應當相對較易在實驗室中製造出顯著的數量,而且能成為一種用來探索抗生素的新工具。

研究者目前在尋求資金以探索 AHFCAs 並開發一種藥物探索的新奇方法。將種種 AHFCAs 引入至各種鏈黴菌屬細菌中,為抗生素製造啟動數百條路徑。

※ 相關報導:

* 2-Alkyl-4-hydroxymethylfuran-3-carboxylic acids, antibiotic production inducers discovered by Streptomyces coelicolor genome mining
http://www.pnas.org/content/105/45/17510.short
Christophe Corre, Lijiang Song, Sean O'Rourke, Keith F. Chater
and Gregory L. Challis
PNAS November 11, 2008 vol. 105 no. 45 17510-17515
doi: 10.1073/pnas.0805530105


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