科学家发现的伞状蛋白质能靶向杀死特定细菌 有望治疗耐药性感染

科学家发现的伞状蛋白质能靶向杀死特定细菌有望治疗耐药性感染伞状抗菌毒素颗粒飘向细菌靶细胞并与之接触。这些毒素来自链霉菌,能有效抑制同属竞争物种的生长。资料来源:AngelaGao抗生素与细菌战具有讽刺意味的是,临床上使用的许多抗生素都直接来源于细菌在自然栖息地中用来对付对方的分子,或受到这些分子的启发。链丝菌用来对付竞争对手的化学武器是此类分子最丰富的来源之一。其中包括常见的广谱药物链霉素。这些新发现的抗菌毒素的不同之处在于,与链丝菌的小分子抗生素不同,伞状毒素是由多种蛋白质组成的大型复合物。与小分子抗生素相比,它们针对细菌的特异性也更强。《自然》论文的作者推测,伞状毒素的这些特性解释了为什么在对链丝菌产生的毒素进行长达100多年的研究中,这些毒素一直没有被发现。生物信息学和低温电子显微镜揭示新观点编码伞状毒素的基因最初是通过生物信息学搜索新的细菌毒素而发现的。在华盛顿大学医学院约瑟夫-穆格斯(JosephMougous)微生物实验室的赵琴琴领导的生化和遗传实验中,科学家们了解到这些毒素与其他蛋白质结合成一个大型复合体。这些蛋白质复合物的冷冻电子显微镜由YoungPark在华盛顿大学医学院生物化学教授、霍华德-休斯医学研究所研究员DavidVeesler的实验室中完成。这些研究表明,秦琴分离出的毒素复合物具有与在西雅图发现的毒素复合物相称的醒目外观。它们看起来像雨伞。独特的结构和特异性华大医学院微生物学教授、霍华德-休斯医学研究员穆格斯指出:"这些微粒的形状非常奇特,在未来的工作中,了解它们不同寻常的形态如何帮助它们消灭目标细菌将是一件非常有趣的事情。"随后,科学家们试图确定这些毒素的靶标,他们筛选了这些毒素对所有生物的影响,从真菌到140种不同的细菌,包括研究作者德文-科尔曼(DevinColeman)在加州大学伯克利分校和美国农业部农业研究服务处的实验室中从高粱植物中提取的一些细菌。.在这些潜在的对手中,这些毒素专门针对自己的同类:其他链丝菌。"我们认为,这种精湛的特异性可能是由于组成伞辐条的蛋白质各不相同。"研究报告的作者、穆格斯实验室的资深科学家布鲁克-彼得森(S.BrookPeterson)评论说:"这些蛋白质可能会吸附在竞争细菌表面的特定糖分上。"通过分析数千个公开的细菌基因组,研究报告的作者、圣路易斯大学的张大鹏(DapengZhang)和他的研究生谭英俊(YoungjunTan)发现,许多其他种类的细菌也有制造伞状颗粒毒素的基因。有趣的是,这些物种都形成了枝状菌丝,这在细菌中是一种不常见的生长模式。潜在的临床应用和更广泛的影响除了伞状毒素颗粒的基础生物学方面还有许多问题有待解答外,穆格斯和他的同事们对其潜在的临床应用也很感兴趣。他们怀疑导致肺结核和白喉的细菌可能对伞状毒素敏感。他们注意到这些细菌已经对传统抗生素产生了抗药性。科学家们认为,伞状毒素颗粒有可能制服这些严重的致病细菌,因此值得研究。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427951.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427951.htm

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一种免疫蛋白有望应对抗生素耐药性(早报讯)澳大利亚国立大学科研人员参与的一项研究发现,免疫系统中一种特定的蛋白质可杀灭包括耐药菌在内的细菌,这可能有助于未来研发新型药物,治疗包括脑膜炎、肺炎和败血症在内的一些传染病。韩联社报道,澳大利亚国立大学日前发布公报说,研究表明,这种名为“鸟苷酸结合蛋白”的蛋白质具有直接结合并杀灭特定类型细菌的潜力。研究人员说,这种蛋白质可以像“斧子劈木头”一样,将细菌破坏掉,致其死亡。除为新疗法奠定基础外,这类蛋白质还可与现有的抗生素结合使用,能为医生在治疗某些类型的传染病时提供更多选择。公报说,这类蛋白质的发现为应对抗生素耐药性提供了潜在解决办法。多年来,抗生素的滥用导致细菌耐药性问题越发严重,一些传染病的疗效也相应变差。本次研究发现,“鸟苷酸结合蛋白”可以杀灭不同类型的耐药菌,包括可以引起脑膜炎、肺炎和败血症的耐药菌。研究人员介绍,人类免疫系统具备可以消灭细菌的“武器”,当细菌进入身体时,免疫系统会触发防御反应。这种新发现的免疫系统内的蛋白质,其作用可以被提取和利用,用来治疗一系列传染病,同时不会对身体细胞产生负面影响。相关论文已发表于英国《自然·通讯》杂志上。发布:2022年8月6日2:40PM

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科学家发现新抗生素类别可有效对抗耐药细菌抗生素是现代医学的基础,在上个世纪极大地改善了全世界人民的生活质量。如今,我们往往认为抗生素是理所当然的,并严重依赖抗生素来治疗或预防细菌感染,例如,在癌症治疗、侵入性手术和移植过程中,以及在母亲和早产儿身上,抗生素可以降低感染风险。然而,全球抗生素耐药性的增加日益威胁着抗生素的有效性。为了确保未来能够获得有效的抗生素,开发不存在抗药性的新型疗法至关重要。乌普萨拉大学的研究人员最近在《美国国家科学院院刊》(ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUSA)上发表了他们的研究成果,介绍了作为多国联合体的一部分而开发的一类新型抗生素。他们描述的这类化合物以一种名为LpxH的蛋白质为靶标,这种蛋白质是革兰氏阴性细菌合成其最外层保护层(即脂多糖)的途径。并非所有细菌都会产生这一层,但那些会产生这一层的细菌包括世界卫生组织确定为最需要开发新型疗法的生物,其中包括已经对现有抗生素产生抗药性的大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌。研究人员能够证明,这种新型抗生素对耐多药细菌具有很强的活性,并能治疗小鼠模型中的血液感染,从而证明了这种抗生素的前景。重要的是,由于这一类化合物是全新的,而LpxH蛋白尚未被用作抗生素的靶点,因此这一类化合物不会产生抗药性。这与目前临床开发中的许多"同类"抗生素形成了鲜明对比。虽然目前的研究结果很有希望,但在这类化合物进入临床试验之前,还需要做大量的工作。DOI:10.1073/pnas.2317274121编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428294.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1428294.htm

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AI与超级细菌展开斗争帮助寻找新的抗生素药物以对抗耐药性感染"鲍曼不动杆菌可以在医院的门把手和设备上生存很长时间,它可以从环境中吸收抗生素抗性基因。"前麻省理工学院博士后、现为麦克马斯特大学生物化学和生物医学科学助理教授乔纳森-斯托克斯说:"现在发现鲍曼不动杆菌分离物对几乎所有抗生素都有抗性,这真的很常见。"研究人员使用机器学习模型从近7000种潜在的药物化合物库中确定了这种新药,他们训练这种模型来评估一种化学化合物是否会抑制鲍曼纽氏菌的生长。麻省理工学院和麦克马斯特大学的研究人员利用一种人工智能算法,发现了一种新的抗生素,可以杀死一种细菌(鲍曼不动杆菌,粉红色),它是许多耐药性感染的罪魁祸首。资料来源:ChristineDaniloff/MIT;鲍曼不动杆菌图片由CDC提供麻省理工学院医学工程与科学研究所(IMES)和生物工程系的Termeer医学工程与科学教授JamesCollins说:"这一发现进一步支持了人工智能可以大大加快和扩大我们寻找新型抗生素的前提。我很兴奋,这项工作表明我们可以使用人工智能来帮助打击有问题的病原体,如鲍曼不动杆菌"。柯林斯和斯托克斯是这项新研究的资深作者,该研究于5月25日发表在《自然-化学生物学》杂志上。该论文的主要作者是麦克马斯特大学的研究生GaryLiu和DeniseCatacutan以及麦克马斯特大学的应届毕业生KhushiRathod。AI协助下的药物发现在过去的几十年里,许多致病细菌对现有抗生素的抗药性越来越强,而新的抗生素却很少被开发出来。几年前,柯林斯、斯托克斯和麻省理工学院教授ReginaBarzilay(他也是这项新研究的作者之一),开始利用机器学习来解决这个日益严重的问题,机器学习是一种人工智能,可以学习识别大量数据的模式。柯林斯和巴尔齐莱是麻省理工学院AbdulLatifJameel健康机器学习诊所的共同负责人,他们希望这种方法可以用来识别化学结构与任何现有药物不同的新抗生素。在他们最初的演示中,研究人员训练了一种机器学习算法,以识别能够抑制大肠杆菌生长的化学结构。在对1亿多个化合物的筛选中,该算法产生了一种分子,研究人员将其称为卤菌素,取自《2001年:太空漫游》中虚构的人工智能系统。他们表明,这种分子不仅可以杀死大肠杆菌,而且可以杀死其他几种对治疗有抵抗力的细菌。"在那篇论文之后,当我们表明这些机器学习方法可以很好地用于复杂的抗生素发现任务时,我们把注意力转向了我认为是多药耐药细菌感染的头号公敌,也就是鲍曼不动杆菌,"斯托克斯说。为了获得计算模型的训练数据,研究人员首先让生长在实验室盘子里的鲍曼不动杆菌接触大约7500种不同的化合物,观察哪些化合物能够抑制该微生物的生长。然后他们将每个分子的结构输入模型。他们还告诉该模型每个结构是否能抑制细菌生长。这使得该算法能够学习与生长抑制有关的化学特征。模型被训练出来后,研究人员用它来分析一套它以前没有见过的6680个化合物,这些化合物来自于布罗德研究所的药物再利用中心。这项分析花了不到两个小时,产生了几百个最热门的化合物。在这些化合物中,研究人员选择了240个在实验室里进行实验,重点是结构与现有抗生素或训练数据中的分子不同的化合物。这些测试产生了9种抗生素,包括一种非常有效的抗生素。这种化合物最初被探索为一种潜在的糖尿病药物,结果发现它在杀死鲍曼不动杆菌方面非常有效,但对其他种类的细菌,包括铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和耐碳青霉烯的肠杆菌科细菌没有作用。这种"窄谱"杀伤能力是抗生素的一个理想特征,因为它将细菌对药物的抗性迅速扩散的风险降至最低。另一个优点是,这种药物可能会放过生活在人类肠道中的有益细菌,并有助于抑制机会性感染,如艰难梭菌。斯托克斯说:"抗生素通常必须全身施用,而你最不想做的事情就是造成严重的菌群失调,使这些已经生病的病人受到二次感染。"一种新的机制在对小鼠的研究中,研究人员表明,他们命名为abaucin的药物可以治疗由鲍曼不动杆菌引起的伤口感染。他们还在实验室测试中表明,该药物对从人类患者身上分离出来的各种耐药性鲍曼氏菌菌株有效。进一步的实验显示,该药物通过干扰一个被称为脂蛋白运输的过程来杀死细胞,细胞利用该过程将蛋白质从细胞内部运输到细胞包膜。具体而言,该药物似乎抑制了LolE,一种参与这一过程的蛋白质。所有的革兰氏阴性细菌都表达这种酶,因此研究人员惊讶地发现,阿鲍辛在针对鲍曼尼氏菌方面具有如此高的选择性。他们假设,鲍曼纽氏菌如何执行这一任务的轻微差异可能是该药物的选择性的原因。"我们还没有最终确定实验数据的获取,但我们认为这是因为鲍曼纽斯菌进行脂蛋白贩运的方式与其他革兰氏阴性物种有一点不同。我们相信这就是我们得到这种窄谱活性的原因,"斯托克斯说。斯托克斯的实验室现在正与麦克马斯特的其他研究人员合作,优化该化合物的药用特性,希望能将其开发出来,最终用于病人身上。研究人员还计划使用他们的建模方法来确定其他类型的耐药性感染的潜在抗生素,包括那些由金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌引起的感染。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362051.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1362051.htm

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世卫:研究显示全球细菌耐药性上升超过50%

世卫:研究显示全球细菌耐药性上升超过50%(早报讯)世界卫生组织(WHO)的一份报告显示,全球细菌对治疗的耐药性水平增高至超过50%。美国之音报道,世卫组织星期五(12月9日)发布的报告,是取自2020年以来从87个国家收集的数据。这项名为“全球抗菌药物耐药性和使用监测系统”的研究发现,肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)和不动杆菌(Acinetobacterspp)等细菌的耐药性水平超过了50%。这些细菌经常导致血液和医院内的手术伤口感染以及肺炎。这些危及生命的感染需要用强效的“最后手段”抗生素、比如碳青霉烯类(Carbapenem)进行治疗。然而,研究还发现,据报告由这些细菌引起的血液感染中,其中8%对碳青霉烯类药物具有抗药性,从而增加了因无法控制的感染而死亡的风险。研究发现,虽然大多数耐药性趋势在过去四年中保持稳定,但与2017年相比,具有耐药性的大肠杆菌、沙门氏菌和淋病引起的血液感染,至少增加了15%。世卫组织总干事谭德塞在一份声明中说:“抗微生物药物耐药性破坏了现代医学,使数百万人的生命处于危险之中。”他呼吁在所有国家进行更多的微生物学测试并获得更高质量的数据,“而不仅仅是局限于那些富裕的国家”。世卫组织还呼吁进行更多研究,以确定抗菌素耐药性增加背后的原因,以及是否可能与冠病大流行病期间住院人数增加和抗生素治疗的使用增加有关。发布:2022年12月10日7:33AM

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