位于德國(guó)耶拿的萊布尼茨天然產(chǎn)物研究和感染生物學(xué)研究所 - Hans Knöll 研究所 (Leibniz-HKI) 的研究人員已經(jīng)確定了一種酶，該酶是一種有希望的新治療靶點(diǎn)，可以對(duì)抗危險(xiǎn)的細(xì)菌性疾病類鼻疽。它幫助病原細(xì)菌 Burkholderia pseudomallei 構(gòu)建在感染過(guò)程中至關(guān)重要的有毒分子。結(jié)果發(fā)表在《自然化學(xué)》上。
類鼻疽是一種由細(xì)菌伯克霍爾德氏菌引起的危及生命的疾病。“如果不進(jìn)行治療，這種疾病通常是致命的，”Leibniz-HKI 生物分子化學(xué)系主任、耶拿弗里德里希席勒大學(xué)天然產(chǎn)物化學(xué)教授 Christian Hertweck 解釋說(shuō)。“即使是抗生素治療也往往會(huì)持續(xù)數(shù)月，而且并不總是成功，因?yàn)槠胀ㄋ幬飳?duì)這些病原體效果不佳。”
因此，他的研究小組想了解這種細(xì)菌的感染機(jī)制，并找到了對(duì)抗這種疾病的一個(gè)可能的新起點(diǎn)。“我們發(fā)現(xiàn)了一種酶，它可以合成感染中心的分子結(jié)構(gòu)，”該研究的第一作者 Felix Trottmann 解釋說(shuō)。
發(fā)現(xiàn)的酶 BurG 由前體分子形成環(huán)丙醇環(huán)，這是一種高反應(yīng)性的化學(xué)官能團(tuán)。在之前的研究中，Trottmann 能夠證明這種結(jié)構(gòu)也是由伯克霍爾德菌屬中的其他病原菌產(chǎn)生的，并且顯然在感染中具有重要作用。如果這種分子的生物合成途徑因突變而關(guān)閉，那么細(xì)菌的危險(xiǎn)性就會(huì)大大降低。
研究小組還與慕尼黑工業(yè)大學(xué)合作闡明了酶的 3D 結(jié)構(gòu)。“下一步，我們現(xiàn)在可以嘗試設(shè)計(jì)抑制酶的活性化合物，從而降低細(xì)菌的毒性，”Trottmann 解釋說(shuō)。根據(jù)目前的知識(shí)，這種酶只存在于細(xì)菌中，而不存在于人類中。“因此希望能夠特異性地抑制細(xì)菌，”赫特維克說(shuō)。然后免疫系統(tǒng)可以更容易地處理它們。
為了了解感染核心分子結(jié)構(gòu)的生物合成，研究人員調(diào)查了包含制造它的 DNA 指令的基因簇。他們使用 Burkholderia thailandensis 進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，它與 Burkholderia pseudomallei 非常相似，但使用起來(lái)更安全。
類鼻疽主要發(fā)生在東南亞和澳大利亞。然而，專家警告說(shuō)，這種疾病可能會(huì)進(jìn)一步傳播。例如，美國(guó)疾病控制和預(yù)防中心 (CDC) 能夠?qū)⑷ツ晁睦惐蔷也±?其中兩例是致命的)追溯到芳香療法噴霧劑的原因。一個(gè)密切相關(guān)的物種B. mallei 也產(chǎn)生環(huán)丙醇環(huán)，在第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)中都被用作生物武器。一些國(guó)家也對(duì)B. pseudomallei進(jìn)行了研究。
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