一種天然抗生素原來(lái)是對抗結核病的致命***。科學(xué)家們發(fā)現，這種天然抗生素有一個(gè)意想不到的雙重功能，大大降低了TB細菌產(chǎn)生耐藥性的概率。這項研究成果發(fā)表在12月1日的《Nature Chemical Biology》雜志上。

    現代技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)使我們能夠合成越來(lái)越多的靶向藥物。但是，科學(xué)家們仍然要從大自然母親那里學(xué)習很多。吡啶霉素（Pyridomycin）——由非病原性的土壤細菌產(chǎn)生的一種物質(zhì)，已被發(fā)現是對抗引起結核病的一個(gè)相關(guān)細菌菌株的有效抗生素。瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)（EPFL）的科學(xué)家們，發(fā)現了該分子這種意想不到的性能，目前，他們對這種分子如何發(fā)揮功能有了一個(gè)更好的理解。吡啶霉素復雜的三維結構，使其能夠在結核桿菌中的一種關(guān)鍵酶的兩個(gè)部位上同時(shí)發(fā)揮作用，通過(guò)這種方式，大大降低了細菌產(chǎn)生多重耐藥性的風(fēng)險。瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）的研究者及其同事們，將這項研究成果發(fā)表在12月1日的《Nature Chemical Biology》雜志上。

    瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)（EPFL）全球衛生研究所的主任Stewart Cole,帶領(lǐng)一個(gè)團隊，在2012年發(fā)現了吡啶霉素的抗癆劑作用。通過(guò)抑制“InhA”酶的活性，吡啶霉素確實(shí)造成了細菌脂質(zhì)厚膜的爆裂。目前，科學(xué)家們已經(jīng)了解，這種分子是如何發(fā)揮這項功能的。

    雙重抗突變能力

    結核桿菌為了制造它的菌膜，需要InhA酶連同輔因子一起來(lái)激活酶。科學(xué)家們發(fā)現，吡啶霉素能與輔因子結合，并中和它。

    但是，吡啶霉素的作用并不止于此。它還能阻止制造菌膜所需的、InhA結合部位的其他元素。論文的第一作者Ruben Hartkoorn解釋道：“數十年來(lái)，制藥工程的研究者們，一直都在尋找TB桿菌的這個(gè)弱點(diǎn)。”

    通過(guò)同時(shí)結合這兩個(gè)元素并中和它們，吡啶霉素阻止細菌生成菌膜，最終，細菌就像一個(gè)氣球**一樣破滅。更好的是，這個(gè)雙重功能大大降低了細菌產(chǎn)生耐藥性的風(fēng)險，因為為了產(chǎn)生耐藥性，兩種不同的特異性突變必須在同一時(shí)間內存在。這一點(diǎn)變得越來(lái)越重要，因為多重耐藥結核病例呈上升趨勢。

    大自然的教訓

    本研究的共同作者、EPFL教授Cole解釋說(shuō)：“就藥物設計而言，這是來(lái)自大自然的一個(gè)有力的教訓。相比較合成分子來(lái)說(shuō)，天然發(fā)生的分子，其三維結構經(jīng)常更加復雜，更加彎曲。正是這種結構，使得吡啶霉素能同時(shí)結合到這兩個(gè)部位上。”

    事實(shí)上，雖然吡啶霉素能如此有效地結合，但是這種分子還沒(méi)有準備好用于治療：因為，它不能在患者體內持續足夠長(cháng)的時(shí)間。這是生物工程技術(shù)能夠接替大自然的地方——發(fā)展這個(gè)分子的一種更加強壯的版本。這也正是Karl-Heinz Altmann帶領(lǐng)的ETH團隊正在繼續進(jìn)行的研究工作。Cole說(shuō)：“最終，我們能增加這個(gè)分子的結合位點(diǎn)，因此它能抑制其它致病菌的重要功能。”