包括青霉素在內(nèi)的β-內(nèi)酰胺類抗生素是世界上應(yīng)用最廣泛的一類抗生素。雖然他們自20世紀40年代以來一直在使用，但科學(xué)家們?nèi)匀徊煌耆私猱?dāng)這類藥物遇到細菌時會發(fā)生什么?，F(xiàn)在，圣母大學(xué)的研究人員已經(jīng)闡明了一種酶是如何幫助細菌免受抗生素的傷害，這種抗生素效力不夠強大，不足以立即殺死接觸到的細菌。

該研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，重點介紹了一種革蘭氏陰性菌銅綠假單胞菌（它是導(dǎo)致肺炎和敗血癥的病原體）中的一種酶。這種酶稱為裂解轉(zhuǎn)糖基酶Slt（lytic transglycosylase Slt），能迅速嘗試修復(fù)生物體的細胞壁，從而使細菌能夠存活并進行感染?！斑@是一種生存策略，”該研究的主要作者，圣母大學(xué)生命科學(xué)系教授ShahriarMobashery表示，“細胞壁是包裹整個細菌的結(jié)構(gòu)實體，它的健康對于細菌的存活至關(guān)重要，如果藥物造成細胞壁的損傷，細菌就無法應(yīng)付，從而死亡?！?/span>

銅綠假單胞菌是疾病控制和預(yù)防中心最近報道中強調(diào)的“噩夢細菌”之一。該報告指出，2017年僅在這個“噩夢細菌”中，實驗室測試發(fā)現(xiàn)的異常阻力超過200次。

銅綠假單胞菌的細胞壁由交叉連接在一起的長而相鄰的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。存在β-內(nèi)酰胺抗生素的情況下，交聯(lián)不會形成。然而，未交聯(lián)聚合物的長鏈仍然存在，這表明細胞壁被破壞了。這也是Slt酶進入的地方。酶識別損傷并切斷未交聯(lián)聚合物的長鏈，然后生物體重建細胞壁。

“這就好比你開車回家并進入擋泥板彎，當(dāng)你回家的時候，你的車已經(jīng)修好了，”Mobashery說。

一段時間的研究后，科學(xué)家已經(jīng)知道這兩種酶的家族。Mobashery的團隊合成了細胞壁碎片，并用Slt酶進行研究以確定酶如何降解它。他們將純化的Slt酶和細胞壁樣本送到西班牙國家研究委員會的合作者手里，以確定其結(jié)構(gòu)。

Mobashery已經(jīng)研究了30年的抗生素耐藥性。他說自20世紀60年代以來一直研究青霉素結(jié)合蛋白，并從20世紀90年代開始研究裂解轉(zhuǎn)糖基酶。但它們?nèi)绾尉墼谝黄鸬膯栴}是新的。由于有抗生素抗性，這種細菌已成為治療最難的細菌病原體之一。

國立衛(wèi)生研究院和西班牙經(jīng)濟與競爭力部資助了這項研究。