哈佛大学发现细菌防护蛋白缺陷，开辟广谱抗生素新路学术资讯

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▲蓝色球体是“造墙”蛋白质，黄色部分代表新合成的细菌细胞壁，绿色部分代表正在“施工”中的“脚手架”蛋白质。

每种细菌周围都有一堵保护它们免受外部攻击的“墙壁”，而这层保护膜长期以来一直是医药界进行药物治疗的着力点和突破口。事实上，现代医学中一些最有效的抗生素正是通过破坏这层具有保护性的蛋白质“盔甲”来消灭有害细菌的。

然而，几十年来，科学家们仅仅只识别掌握了一个能为细菌“造墙”的蛋白质家族。2016年，美国哈佛大学医学院的一组科学家发现，一个已知的管控细胞分裂和细胞形态的蛋白质家族还具有帮助细菌建造细胞壁的功能。日前，据《科学》杂志3月28日刊登的一篇论文称，同一研究小组在这个方向上取得了重大进展——他们发现了该蛋白质家族中一种关键蛋白的分子架构组块和其结构上的一个弱点。

该项目的高级研究员、哈佛医学院生物化学和分子药理学副教授安德鲁·克鲁泽（Andrew Kruse）介绍说：“我们的最新发现揭示了RodA蛋白质的分子结构，并识别确定了新型抗菌药物能够乘虚而入并破坏其‘造墙’功能的靶点。”

RodA蛋白质属于一个统称为“SEDS”的蛋白质家族，存在于几乎所有种类的细菌中。正因为SEDS蛋白在细菌界几乎无处不在，它们不失为未来新型广谱抗生素可以瞄准的理想标靶——通过破坏它们的结构和功能，达到有效中和系列有害细菌的治疗目的。

具体来说，RodA蛋白质的形态特征引起了科学家们的注意——它有一个正对着蛋白质外层表面、类似口袋形状的空腔。研究人员指出，这些腔体的大小、形状以及它易于被外界接触的结构特点，使其成为一个特别有吸引力的目标。

“（如果我们用）一种化学物质——一种抑制物——与这个‘口袋’相结合，就会干扰蛋白质合成和维护细菌壁的能力。从本质上说，这将会破坏细胞壁，削弱细胞活力，引发连锁反应，最终导致细菌死亡。”该论文的第一作者、哈佛医学院研究员梅根·斯约特（Megan Sjodt）概括道。

由于这种蛋白质在所有细菌种类中含量都很高，一旦开发出抑制化合物制剂，就意味着在理论上这种药物可以对抗很多种不同的有害细菌。

“这突出了超级基础科学发现的魅力，（因为）你能触及到所有物种都共有的、最基本的东西。当（你发现）某样东西在某个物种中能起作用时，它很可能会在所有物种中会发挥功效。”哈佛医学院微生物和免疫生物学教授托马斯·伯恩哈特（Thomas Bernhardt）说。

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编译：Jonathan 审稿：阿淼编辑：程建兰

来源：https://phys.org/news/2018-03-scientists-unravel-common-bacterial-wall-building.html