Cell:有效抵御耐药性细菌感染的新型抗生素—pseudouridimycin

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日，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自美国罗格斯大学等机构的研究人员通过研究发现了一种能够有效抵御耐药性细菌的新型抗生素—pseudouridimycin，这种抗生素由来自土壤样本中的微生物所产生，通过在测试管中进行试验，这种新型抗生素能够杀灭一系列药物敏感性和耐受性的细菌。

图片来源：David Degen and Richard H. Ebright (Rutgers University)

文章中，研究人员报道了这种新型抗生素pseudouridimycin的作用及机制；该抗生素能够通过一种结合位点来抑制细菌细胞中RNA聚合酶的功能，但其作用机制并不同于当前所使用的抗生素—利福平；因为pseudouridimycin能够通过一种不同与利福平的结合位点来抑制细菌生长，因此该抗生素往往不会促进细菌产生与利福平的交叉耐药性。

抗生素pseudouridimycin起着细菌RNA聚合酶核苷类似物抑制剂的作用，也就意味着其能够模仿三磷酸核苷（NTP），而NTP是细菌RNA聚合酶用来和成RNA的基本结构原件，这种新型抗生素能够通过占领NTP结合位点同细菌RNA聚合酶上的该位点紧密结合，从而抑制NTPs的结合。该抗生素是首个核苷类似物抑制剂，其能够选择性地抑制细菌RNA聚合酶的功能，但对人类机体RNA聚合酶并无影响。

研究者Richard H. Ebright说道，因为细菌RNA聚合酶的NTP结合位点几乎拥有和人类RNA聚合酶相同的结构和序列，很多研究人员都认为这不可能作为核苷类似物抑制剂抑制细菌RNA聚合酶的结合位点（并非是人类细胞的RNA聚合酶）；但研究者发现，抗生素pseudouridimycin含有一种侧链，其能够到达NTP结合位点的外部，并且同细菌RNA聚合酶中存在的临近位点相结合，相比人类RNA聚合酶而言，最终新型抗生素就能同细菌RNA聚合酶紧密结合。实际上，pseudouridimycin作为一种核苷类似物抑制剂还能够帮助解释该化合物引发的耐药率较低的原因。

这种新型抗生素能够同NTP结合位点的必要残基相互作用，在没有失去RNA聚合酶活力和细菌活性时NTP结合位点并不会发生改变，对NTP结合位点的改变就能够干扰其同新型抗生素的结合，从而干扰RNA聚合酶的活力，诱发细菌死亡，但并不会引起细菌产生耐药性。研究者Stefano Donadio表示，选择性抑制病毒核苷酸聚合酶的核苷类似物抑制剂或许还会对HIV和丙肝的治疗带来突破性的变革，抗艾滋病的药物齐多夫定、扎昔他宾等都是核苷类似物抑制剂，丙肝药物索非布韦等也是此类抑制剂。

最后研究者表示，本文研究发现阐明了利用天然化合物来治疗疾病的重要性，微生物具有数亿万年的历史，其往往能够产生有效杀灭其它微生物的特殊“化学武器”，因此深入探究微生物所产生的天然化合物或许也是未来开发治疗耐药性细菌感染的一个新方向。

原始出处：

Sonia I. Maffioli, Yu Zhang, David Degen, et al. Antibacterial Nucleoside-Analog Inhibitor of Bacterial RNA Polymerase. Cell (2017), DOI: 10.1016/j.cell.2017.05.042