6月28日,深圳先進院袁曙光團隊與東北農業大學合作發現臨床超級耐藥菌MRSA的新靶點。團隊通過生物計算的方法篩選對抗MRSA的高活性分子并闡述其多重信號通路調節分子機理。相關工作于在線發表在化學類國際頂級Advanced Science上。
在全球范圍內,每年有70萬人死于抗生素無法抵抗的感染。如果我們不能找到針對性的療法,到2050年,全球由超級細菌導致的死亡人數可能達到2000萬人。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌是臨床上常見的毒性較強的細菌,自從上世紀40年代青霉素問世后,金黃色葡萄球菌引起的感染性疾病受到較大的控制。但隨著青霉素的廣泛使用,有些金黃色葡萄球菌產生青霉素酶,能水解β-內酰胺環,表現為對青霉素的耐藥。科學家研究出一種新的能耐青霉素酶的半合成青霉素,即甲氧西林(methicillin)。
1959年應用于臨床后曾有效地控制了金黃色葡萄球菌產酶株的感染,可英國的Jevons就首次發現了耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA),MRSA從發現至2021年感染幾乎遍及全球,已成為院內和社區感染的重要病原菌之一。MRSA除對甲氧西林耐藥外,對其它所有與甲氧西林相同結構的β-內酰胺類和頭孢類抗生素均耐藥,MRSA還可通過改變抗生素作用靶位,產生修飾酶,降低膜通透性產生大量PABA等不同機制,對氨基糖苷類、大環內酯類、四環素類、氟喹喏酮類、磺胺類、利福平均產生不同程度的耐藥,唯對萬古霉素和利奈唑胺敏感。然而古霉素和利奈唑胺的巨大毒性,也限制了其臨床的使用。臨床上迫切需要發現新的超級抗生素來應對超級細菌的威脅。
團隊通過生物計算的方法,發現MRSA的代謝通路的新靶點脯氨酸羧基脫氫酶(P5CDH),并利用計算機針對該靶點篩選出一系列對抗臨床多重耐藥的MRSA-USA300。該工作的發現為超級細菌MRSA的藥物發現提供了新的靶點與研發思路。
圖1. 團隊發現對抗臨床超級耐藥菌MRSA-USA300 的多重條件藥理學原理
參考文獻
Zhongwei Yuan, Jun Wang, Qianwei Qu, Zhenxin Zhu, Marc Xu, Mengmeng Zhao, Chongxiang Sun, Haixin Peng, Xingyu Huang, Yue Dong, Chunliu Dong, Yadan Zheng, Shuguang Yuan*, Yanhua Li*. Celastrol Combats Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus by Targeting Δ1-Pyrroline-5-Carboxylate Dehydrogenase. (2023) Advanced Science, doi:10.1002/advs.202302459
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