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中国科学家揭细菌防御漏洞 或有助新抗生素研发

科学家首次绘制出一个秘密通道的内部结构,从而有可能为对抗致命细菌的战斗开辟一条新战线,而且让它们的耐药性无用武之地。

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据香港《南华早报》网站8月23日报道,科学家几年前就知道,几乎所有细菌的防御工事都有一个“后门”。这个入口时不时地开启,从而为抗生素穿透细菌的细胞膜创造了一个微小的通道,这种穿透不会激发耐药性。


报道称,今年早些时候,美国和澳大利亚研究人员的一项联合研究结果称,一种新型抗生素可以通过这个入口并杀死一种耐药细菌。


但是研究人员的尝试有时成功有时不成功,因为他们对这个入口的结构和开启它的钥匙不是非常清楚。


报道称,最近的这项发现由中国科学院柳振峰教授领导的一个研究小组获得,它可以显著加快研发能够通过这个入口的新型抗生素。


柳振峰说:“如果科学家知道靶区的确切结构,那就可以迅速找到或者设计抗生素。这就像去某个地方旅游——如果你有这个地方的地图,那就容易多了。”研究报告发表在本月出版的美国《国家科学院学报》月刊上。


他说:“虽然这是基础研究,与抗生素研发没有直接关系,但这项新发现有助于我们在对抗超级细菌的战斗中找到一个新战略。”


报道称,研究人员先前认为,这个入口的开关机制类似于相机的快门,但这项新研究发现,其结构和过程要复杂得多。


当入口开启时,孔洞的大小最初由许多环环相扣的叶片控制,就像相机一样。但随着开口变大,叶片周围的一个更大的结构——类似于雨伞的伞骨和伞杆——受到刺激,开始发挥作用。


报道称,研究人员无法在活细菌上直接观察这个入口,因为这一结构只有5纳米宽,即便是最先进的电子显微镜也难以对其进行观测。


因此,研究小组必须把入口的蛋白质与细胞膜的其他部分分离开来,然后像晶体一样加以培养。通过研究这个大晶体蛋白的形状,科学家得以测量入口的结构。


这是一项艰巨的任务,柳振峰的研究小组用了6年时间才完成。


报道称,经历多次失败后,研究小组发现一种特殊的酶,它可以显著加快蛋白质的生长,从而帮助他们空前详细地披露了这个秘密通道的结构。但仍然存在一些问题。


科学家眼下可能知道可以通过外力——比如推动和拉伸细菌的细胞膜——来开关入口,但他们还是必须搞清入口是如何接收和处理这个信号的。另外一种可能性是,这个秘密通道的开关是由其他未知结构和机制控制的。


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