改性芳霉素具有高效、新机制的优点

随着细菌对抗生素产生抗药性,因此越来越致命,美国研究人员已经开发出一种急需的新型药物.加州旧金山基因泰克公司的药物化学家仔细优化了21世纪初由土壤细菌制造的芳霉素抗生素。

这种分子名为G0775,它使用了一种新的作用机制来杀死已知对现有药物有抗药性的革兰氏阴性细菌。因此,由资深科学家领导的基因泰克团队克里斯托弗Heise声称它可能是抑制抗微生物药物耐药性的重要因素。

芳霉素A-C16和G0775的化学结构

资料来源:©Macmillan Publishers Ltd

G0775保留了芳基霉素的循环核心,但在突出位置的修饰增加了其效力,并有助于针对革兰氏阴性细菌

Heise解释说,基因泰克公司之所以被芳基霉素吸引,是因为它们能结合并阻断位于细菌外细胞膜上的信号肽酶(SPase)。需要移动到细胞膜外的蛋白质被标记为信号肽,一旦它们到达细胞膜外,SPases就会将其切断,使它们折叠成最终形状并正常工作。这使得它们对保持细菌存活至关重要。

由于SPases位于细胞表面,它们是对抗革兰氏阴性细菌的一个有吸引力的目标,革兰氏阴性细菌的细胞膜周围有一层额外的“装甲”,可以防止药物进入细胞。但最初,由于SPase酶结合位点的突变,芳基霉素对革兰氏阴性菌也无效。

芳基霉素支架具有一个带有两个酚基的三肽环,一端是澳门万博公司脂肪尾,另一端是羧酸。基因泰克保留了三肽环,但改变了脂肪尾巴,使其结合得更紧密。他们还把羧酸换成了一个能永久附着在SPase上的基团,这就增加了对原本特别顽强的细菌的杀伤能力。对酚基进行修饰也能提高活性,从而产生G0775,它杀死细菌的剂量比天然芳丽霉素低500倍,并在受感染的小鼠中起作用。

海斯说:“芳丽霉素的天然产物就像未经加工的钻石。”“我们将支架剥离至核心,然后系统地抛光它的所有边缘,最终揭示出它具有非凡的潜力。”“在测试G0775对各种细菌的抗性时,在药物浓度较低的情况下,耐药性突变体很少出现。即便如此,在剂量增加4到16倍后,抗生素仍能杀死突变细菌。

Heise的团队最近将基因泰克公司的“首个针对多重耐药革兰氏阴性细菌的小分子抗生素”投入临床开发。Heise说,他们仍然“对芳丽霉素支架和G0775这样的分子非常感兴趣,最终希望能为患者提供一种新药。”

东安格利亚大学劳拉Carro-Santos称G0775的开发是“极好的消息”,强调了它的效力和无毒性。她希望这将有助于理解新的SPase细菌靶标,并重振“日益萎缩的抗菌药物管道”。