科学家发现一种新的方式来对抗结核病

几十年来,医生们一直在使用抗生素来对抗肺结核(TB)。负责疾病的微生物,一贯结核分枝杆菌,反击。面对当前的药物,如利福霉素抗生素,细菌经常发生变异的方式使其抵抗治疗。

利福霉素耐药性正在稳步上升,这礼物医生试图治疗结核病的主要问题。但是,根据一项新的研究从洛克菲勒的一个科学家小组,自然可能想出了一个解决方案。这项研究发表在《自然通讯,表明一种抗生素中发现污垢可以摧毁突变分枝杆菌。

大自然的抗生素

利福霉素或Rif的作品针对RNA聚合酶(RNAP),一种酶对细菌的生存至关重要。抗性发展当RNAP变异的基因编码:即使是很小的遗传改变可以阻止Rif绑定酶和阻碍其功能。

为了克服阻力,研究人员需要一种就像Rif的药物,但是这可以绑定到RNAP,即使在突变的存在。虽然有些科学家可能实验室合成这样一个分子,肖恩·f·布雷迪Evnin教授,转向了环境。

“利福霉素是自然产生的细菌,”他说。“所以我想找出是否自然也让Rif analogs-molecules利福霉素的样子,但是有轻微的差异。”

识别任何这样的类似物,布雷迪的实验室微生物的基因测序的土壤样本中发现全国各地收集到的位置。他们希望发现抗生素Rif相关基因,但小变化,允许他们结合突变RNAPs。

这正是他们发现。

通过他们的土壤调查,研究人员发现一群天然抗生素,称为kanglemycins,或炕,与利福霉素分享大部分的基因。此外,博士后詹姆斯Peek的分析显示,这些抗生素有能力打击细菌不应对Rif。

布雷迪推测炕可能出现在回应的进化压力,反映出现在医院。在临床环境中,细菌对抗生素的冲击,发展保护性突变。反过来,研究人员创建更强大的抗生素;进一步发展,随着时间的推移,细菌突变来逃避这些新的攻击。在自然界中,布雷迪假设、细菌和抗生素可能会从事类似的军备竞赛。

细菌在污垢互相竞争。和一种细菌物种竞争产生毒素,像Rif,作为天然抗生素。像医院的细菌,细菌在土壤中应对这种威胁,变异的方式赋予抵抗毒素。但是,随着时间的推移,他们的竞争对手的细菌也可能发生变异,产生更强的抗生素。炕,推测布雷迪,可能是这种竞争的结果。

“可能天然抗生素的选择压力下我们将抗生素在诊所里,”他说。“如果是这样的话,那么我们会看到自然利福霉素类似物,像炕,克服阻力。”

一个吉祥聚合酶的口袋里

理解是什么让这些新发现的抗生素对突变的有效的结核菌株,伊丽莎白·坎贝尔,一名研究助理教授,赛斯a . Darst杰克·菲什曼教授,高级研究助理米里亚Lilic分析它们的结构。他们发现,虽然他们的炕像利福霉素,抗生素有几个独特的功能,包括一个额外的糖和一个额外的酸,连接到核心结构。这些微小的繁荣,研究人员学习,赋予分子结合的新方法和干扰RNAP,允许Rif的炕目标细菌的影响。

“我们发现额外的糖允许kanglemycin码头的口袋RNAP其他药物没有利用,”坎贝尔说。事实上,她说,在此之前的研究科学家们没有意识到这样一个口袋里存在。

停靠站的发现为研究人员提供一个新的战略发展更多强大的抗生素。现在意识到迄今为止隐藏RNAP口袋里,科学家可以搜索,或合成,小说的药物利用它。

“我们还是希望看到对抗药性细菌效力和更广泛的活动增加,”坎贝尔说。“但这项研究告诉我们,我们在正确的轨道上。”

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