2018年9月12日《自然》报道,Genentech与RQx制药公司和Wuxi AppTec公司合作,研究者通过修饰大环脂多肽arylomycin分子,使其能够有效杀灭多种多药耐药的抗革兰氏阴性细菌,动物实验结果有效,且在哺乳动物细胞中没有毒性。这是革兰氏阴性菌抗生素研究突破性的进展,该发现有望缓解当下的细菌耐药性危机。
革兰氏阴性细菌具有特殊的双层膜结构,使诸多抗生素很难接触其靶点,因此比其他类型的细菌更难消灭。在寻找一种对抗革兰氏阴性细菌的新方法时,研究人员在普通土壤中发现了一种名为arylomycin的分子,它是一类大环脂多肽,N端是脂多肽,C端是羧酸,大环上具有两个苯酚基团,能抑制细菌的1类信号肽酶(SPase)。但在革兰氏阴性菌内,SPase的活性位点在外膜与内膜之间,arylomycin难以触及。
研究者在评估其能力和结构之后,发现其N端与革兰氏阳性菌的抗菌活性有关,于是对N端进行结构优化,使它能靶向革兰氏阴性菌。之后又对 C端,以及大环上的苯酚基团进行了修饰,进一步提高其抗菌活性。研究者将新的化合物命名为G0775,与原始的arylomycin相比,它杀灭细菌的活性增加了500倍,能更有效地杀死革兰氏阴性细菌。实验证明,该药物在培养皿和小鼠模型中能够有效杀死大肠杆菌和肺炎克雷伯菌。
研究者表示,将该化合物应用于人类疾病治疗还需要很多的工作。但该方法开辟了靶向SPase应对抗耐药性革兰氏阴性菌感染的新道路。