2018全球硬科技创新大会生物技术论坛
安诺转录组文章6连发,666~
做实验,得iPhone!

Nature:哈佛团队“从头开始”,构建出305种新型抗菌类化合物

2016/05/20 来源:生物探索
分享: 
导读
大环内酯类泛指一类具有大环内酯的抗生素,包括红霉素、麦迪霉素、罗红霉素、阿奇霉素等多个种类。5月18日,来自于哈佛大学的化学家Andrew Myers带领团队开发一种“从头开始”合成抗生素的体系,打乱其原有结构重新修饰组合,最终共构建出305种全新的大环内酯类化合物。


大环内酯类泛指一类具有大环内酯的抗生素,包含14至16个碳原子以及一至多个糖类分子。自20世纪50年代开始,大环内酯类抗生素被发现、提取并投入医用。它们通过抑制蛋白质合成或者瓦解核糖体结构抑制病原体,成为抵抗细菌、真菌感染的有力武器。

作为一类已有64年使用历史的抗生素,目前常用大环内酯类抗生素包括红霉素、麦迪霉素、罗红霉素、阿奇霉素等多个种类,它们对流感嗜血杆菌、支原体、衣原体等感染具有良好治疗效果。

但是,也正因为年代悠久,加之抗生素滥用等现状,使得抗生素耐药性问题越发严峻。所以我们需要“开源节流”:通过控制抗生素合理使用、改善医疗、推广疫苗等措施实现节流,同时科学家们试图开发新型抗生素打开源头。很明显,这两种策略运作都不容易。

5月18日,《Nature》期刊在线发表了一篇关于“合成抗生素的新体系”的最新文章,为“实现开源”带来了新希望。

“从头开始”合成:哈佛团队共构建出305种新型抗生素

1952年,红霉素(Erythromycin)从土壤样本中被提取出来。它由细菌分泌用于抵抗其他病原物,但是天然的红霉素并不能直接用于人类。所以,化学家们开始修饰其结构,使其成为能够保护人类免于感染且安全的新型药物。通常对一个抗生素的研发,常常以天然的结构为原型,通过修改其结构获得变体,但是其成效并不明显。


哈佛大学的化学家Andrew Myers带领团队打破传统、从头开始。他们开创了一种“逐一击破”的策略,以3个含有内酯键的大环结构为原型,依次断开每个环,使其成为含有8个原子的独立片段。随后,研究人员对这些碎片进行修饰并重新组合。按照这种思路,研究团队共构建出305种全新的大环内酯类化合物。

为了验证这些化合物是否具有抗菌效果,研究人员以实验室培养的细菌为材料,发现大多数化合物都有抗菌活性,其中83%的化合物能够有效抑制肺炎链球菌( Streptococcus pneumoniae)。此外,有几个化合物能够有效抑制对抗生素本已产生抗性的细菌,包括耐耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌,耐万古霉素的肠球菌。

Myers表示,与筛选到高效抗生素同样重要的是研发的方法。如果上述几种化合物被证实具有医用价值,那么这种“从头开始”的合成方法将为抗生素的研发提供捷径,它再一次展示了有机化学的魅力和能力。

备注:文章参考自Nature、Science网站。

推荐阅读

Hundreds of antibiotics built from scratch

A new way to make powerful antibiotics

本网站所有注明“来源:生物探索”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物探索所有,其他平台转载需得到授权。本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(editor@biodiscover.com),我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。