日本北海道大学市川聪教授领导的团队最近在《自然·通讯》杂志上发表论文，详细介绍了一种高效抗菌化合物的开发，该化合物可有效对抗最常见的多重耐药细菌。


抗生素是治疗多种细菌性疾病的重要药物，但由于持续过度使用和误用，耐药性细菌也在不断增加。研究团队一直致力于新型抗菌药物的开发。最近，他们合成了一种类似球霉素（sphaerimicin）的抗菌化合物，这些化合物能阻断细菌中MraY蛋白质的功能。MraY是细菌复制所必需的，在细菌细胞壁的合成中发挥作用，但并未成为目前商业抗生素的目标。


研究人员表示，生物化合物球霉素具有非常复杂的结构，他们着手设计了这种分子的类似物，它更容易制造，同时对MraY更有效，从而提高了其抗菌活性。新设计的药物可有效对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和耐万古霉素粪肠球菌（VRE），这是两种很常见的多重耐药细菌。


该团队通过分子建模辅助计算分析了球霉素A的结构，设计合成了球霉素A的两个类似物SPM1和SPM2。研究发现，这些类似物对革兰氏阳性细菌有效。


然后他们确定了与MraY结合的SPM1的结构。通过研究这种结构并将其与相关抗菌剂的结构比较，他们进一步简化分子，成功开发了一种更简单的类似物SPM3，其活性与SPM1相似。


除了对MRSA和VRE有效外，SPM对结核分枝杆菌也有效，结核分枝杆菌是导致结核病的细菌，并且具有多重耐药菌株。


团队成员总结道，新研究最重要的贡献是球霉素核心骨架的构建，它可用于开发更多靶向MraY的抗菌剂，从而开发出针对更多耐药菌株的药物。球霉素是最有前途的，因为MraY也存在于革兰氏阴性细菌中。未来的工作将包括优化目前开发的SPM分子，以及开发含球霉素的抗生素组合以针对更广泛的细菌。