《產業》天然物分子可對付細菌抗藥性,中研院研發新型抗生素

【時報-台北電】由於人類長久以來不當地使用抗生素,加上地球暖化與全球化,使細菌產生抗藥性的狀況日趨嚴重,在缺乏有效治療的情況下,抗藥性細菌已對人類健康形成重大威脅,中研院發現天然物分子可對付細菌抗藥性,可望研發成新型抗生素。

天然物(natural products)一向是抑菌劑的重要來源之一。為了尋找新的細菌轉醣(酉每)抑制分子,中央研究院吳韋伸博士生(國防醫學院生命科學所),在本院基因體中心翁啟惠院士與鄭婷仁博士指導下,研發出一種新型高效能篩選平台。透過這項技術,研究團隊篩選出4種天然物分子,可有效抑制細菌轉醣(酉每),未來可望進一步打造為新型的抗生素。本研究於近日發表於《美國化學學會期刊》(Journal of the American Chemical Society)。

在目前使用的抗生素中,有些抗生素的作用為阻止細菌的細胞壁之合成,細菌細胞壁的主要成份為胜(月太)聚醣(peptidoglycan),它是由盤尼西林結合蛋白(penicillin-binding protein)中的「轉醣(酉每)(transglycosylase)」和「轉胜(月太)(酉每)(transpeptidase)」催化合成。

針對「轉胜(月太)(酉每)」的抗生素在過去已有顯著的進展,然而,目前可以抑制「轉醣(酉每)」的化學分子卻是少之又少,且都尚未能發展成可供人類使用的抗生素。事實上,「轉醣(酉每)」就座落在細菌細胞壁外圍,具容易與小分子接觸的特性,而且它也是細菌合成細胞壁時不可或缺的要素,非常適合作為對抗細菌的標的。因此,針對「轉醣(酉每)」設計開發新型抗生素,成為現階段消弭抗藥性細菌的重要目標。

廣告

中研院研究團隊本次首先研發出一種採用親和性分離的篩選平台(affinity-based search),此平台可以快速且高效率地分離並純化出細菌轉醣(酉每)的抑制分子。透過這個機制篩選再經結構鑑定後,研究團隊找到4種天然物分子(TAN1532B、Bequinostatin E、Benastatin B、Albofungin)可有效抑制細菌轉醣(酉每)。

這些天然物分子不僅能夠抑制細菌轉醣(酉每),更具有廣泛的抑菌效果,尤其是可以成功抑制抗藥性葡萄球菌與抗藥性腸球菌的生長。除此之外,其中一種分子(Albofungin)對大部分的革蘭氏陰性菌均能有效地抑制其生長,例如,它可以對抗鮑氏不動桿菌(Acinetobacter baumannii)、綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)與克雷伯氏肺炎菌(Klebsiella pneumonia),以及這些細菌的抗藥性突變株。

研究團隊表示,目前已與其他實驗室合作,測試相關分子對不同臨床抗藥性菌株的效果,並計畫以這些分子與細菌轉醣(酉每)結合的結構,發展更有效的抗生素。(新聞來源:旺報即時 李侑珊)