破壞傳染性細(xì)菌的傳播

世界衛(wèi)生組織(WHO)認(rèn)為，銅綠假單胞菌是一種需要采取緊急行動來預(yù)防和控制其傳播的細(xì)菌。細(xì)菌可以導(dǎo)致許多疾病，從慢性肺部感染到敗血癥。由于對許多抗生素的耐藥性增加，這種感染通常會危及生命。化學(xué)家托馬斯伯特切爾博士和他在康斯坦茨的團隊沒有試圖開發(fā)一種新的抗銅綠假單胞菌的抗生素，而是將研究重點放在抑制細(xì)菌的毒力因子上。包括這些毒素和其他對感染過程有益的物質(zhì)。為此，研究小組開發(fā)了一種技術(shù)，可以直接測量活細(xì)胞中酶的抑制情況。這種方法在最新一期的《美國化學(xué)學(xué)會雜志》(JACS)中有所描述。

康斯坦茨的博士研究員托馬斯伯特切爾和米凱拉普羅瑟瓦將他們的研究重點放在細(xì)菌中一種特定的代謝途徑上，這種途徑負(fù)責(zé)一種叫做喹諾酮的信號的生物合成。銅綠假單胞菌利用這些信號來協(xié)調(diào)毒力因子的產(chǎn)生。因此，喹諾酮類藥物充當(dāng)群體感應(yīng)信號：細(xì)菌使用這些分子來量化其細(xì)胞數(shù)量或群體密度，就像用于確定多數(shù)票的方法一樣。如果喹諾酮類藥物的信號表明它們的數(shù)量和密度足夠大，那么細(xì)菌就會開始產(chǎn)生毒力因子。這些都是細(xì)菌感染的原因。

康斯坦茨研究小組的目標(biāo)是關(guān)閉這種基于喹諾酮的交流。PqsD酶在喹諾酮生物合成中起重要作用。研究人員可以開發(fā)一種可用于抑制酶的分子，從而防止細(xì)菌產(chǎn)生喹諾酮類藥物，并幫助細(xì)菌確定其種群密度。信號的抑制使它們無法產(chǎn)生毒素和毒力因子。“我們正在破壞微生物之間的交流，”托馬斯伯特切爾說。

為此，他在康斯坦茨大學(xué)的化學(xué)家團隊開發(fā)了一種尋找酶抑制劑的新方法。到目前為止，酶抑制劑通常是在無細(xì)胞系統(tǒng)中開發(fā)的，并且經(jīng)常被證明在活細(xì)胞中無效?，F(xiàn)在，使用化學(xué)探針的新策略可以直接測量活細(xì)胞中酶的抑制作用?，F(xiàn)在，可以測試化學(xué)化合物庫，以找到細(xì)菌中特定代謝途徑的抑制劑。這種策略并不局限于酶PqsD。未來，它還將用于其他細(xì)菌代謝途徑抑制劑的特定開發(fā)。

托馬斯伯特切爾研究小組的另一份出版物發(fā)表在《化學(xué)-歐洲雜志》上，重點是毒力因子和被世界衛(wèi)生組織視為“基本藥物”的藥物。這項研究的目的是了解為什么細(xì)菌中的一些酶會產(chǎn)生由兩個或三個構(gòu)件組成的小鐵載體。

由兩個構(gòu)件環(huán)化產(chǎn)生的代謝物包括影響魚類和昆蟲疾病的毒力因子，由三個構(gòu)件組成的較大化合物是全世界使用的最重要的藥物之一。該藥物用于輸血或治療血液中鐵過多引起的疾病。thomasbttcher與SinaRtschlin博士一起開發(fā)了一個新模型，解釋了這些鐵載體是如何用兩三個構(gòu)件生產(chǎn)的。未來的目標(biāo)是能夠定制為生產(chǎn)這些化學(xué)試劑而優(yōu)化的酶。

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