《利用细菌工厂开发抗疟新药》

  • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
  • 编译者: 陈方
  • 发布时间:2020-09-10
  • 2020年4月21日Antimicrobial Agents and Chemotherapy报道,英国伦敦帝国理工学院的研究人员对大肠杆菌进行改造,生产一种新的潜在抗疟疾药物——紫色杆菌素(violacein),其中一些衍生物具有比紫色杆菌素更加有效的抗疟特性。
    2018年全球共有2.28亿人患有疟疾,其中40.5万人死亡。更加糟糕的是,疟原虫正在对一线药物治疗产生耐药性,新的抗疟药物和其他干预措施开发变得迫在眉睫。紫色杆菌素是细菌合成的一种蓝紫色的非水溶性次级代谢产物,属于吲哚衍生物,不仅具有良好的着色效果,还具有广谱抗菌、抗病毒、抗氧化、抗原生动物、抗肿瘤等多种重要生物活性,可作为潜在的抗肿瘤、抗病毒药物及保健类天然色素。已知紫色杆菌素可以用于杀死疟原虫,然而天然紫色杆菌素存在于某些细菌中,分离和纯化都很困难,生产过程既昂贵又耗时。
    帝国理工学院的研究人员通过在大肠杆菌中引入编码产生紫色杆菌素的酶的基因,以一种更加容易获取的方式生产紫色杆菌素。研究小组利用这种细菌产生了不同版本的紫色杆菌素,实验室测试了这些衍生物杀死疟原虫的能力,发现其中一种衍生物的效力比天然紫色杆菌素强20%左右。研究小组目前正在研究紫色杆菌素及其衍生物杀死疟原虫的作用机制,将有助于研究人员进一步开发利用这种药物,并发现针对相同靶点的其他分子。
                                              吴晓燕 编译自https://phys.org/news/2020-05-bacteria-factories-potential-malaria-drugs.html
    原文链接:https://aac.asm.org/content/64/5/e02129-19
    原文标题:A Biosynthetic Platform for Antimalarial Drug Discovery

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  • 《凝血因子或有望帮助开发抵御多重耐药细菌的新药》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:xxw
    • 发布时间:2019-08-17
    • 日前,一项刊登在国际杂志Cell Research上的研究报告中,来自中国四川大学的科学家们通过研究发现,凝血因子或有望帮助开发抵御多重耐药细菌的新型疗法,凝血因子主要参与了机体损伤后的凝血过程。 多重耐药细菌所诱发的感染是如今全球所面临的重要公众健康风险,而人类往往缺少抵御这些耐药性细菌的药物,研究人员发现,血液中凝血因子的缺失(比如血友病患者经常出现的状况)往往与细菌感染性疾病的发生直接相关,比如肺炎等,这或许就表明,凝血因子或许在机体抗感染机制及血凝过程中扮演着非常关键的角色。 这项研究中,研究人员通过研究发现,在血液凝固过程中扮演关键角色的凝血因子VII、IX和X或许能够有效抵御多重耐药性病原体,比如铜绿假单胞菌和鲍氏杆菌等,这些细菌均因抗生素耐药性而入选了WHO近日列为威胁人类健康的12种病原体中。革兰氏阴性菌的特征主要表现在其细胞膜上,其细胞膜是由一层内细胞膜及药物难以渗入杀死细菌的细胞外膜组成。 研究者Xu Song说道,这项研究中我们发现了一种新型人类抗菌蛋白能够有效抵御某些耐药性病原体的感染和繁殖,与很多靶向作用细胞代谢和细胞质膜的抗菌制剂一样,这些蛋白能够利用水解作用通过破碎细菌外膜的脂多糖来发挥作用,而脂多糖是革兰氏阴性菌生存至关重要的结构。血凝因子拥有水解细菌细胞膜中必须脂多糖的能力,其或许有望帮助抵御革兰氏阴性菌,深入分析后研究者发现,凝血因子能够通过蛋白质轻链(蛋白质的两个结构域)来对细菌发挥作用,而通过蛋白质重链则无法有效发挥作用。在实验室中对细胞进行分析后,研究者发现,利用携带轻链的凝血因子处理大肠杆菌细胞或会导致细菌细胞膜发生可观察到的损伤作用,而且在四小时内就能促进细菌细胞几乎完全被破坏。 研究者指出,凝血因子VII的轻链或能有效抵御所有检测的革兰氏阴性菌,其轻链能与凝血因子一起有效抑制铜绿假单胞菌和鲍曼杆菌,而重链则没有抑制效应。最后研究者Xu Song说道,目前并没有一种已知的抗菌剂能通过水解脂多糖来发挥作用,鉴别出识别脂多糖的抗菌制剂、以及利用凝血因子的抗菌特性,并通过低成本大规模批量进行生产新型制剂,或许有望帮助有效抵御耐多药病原体的感染,同时也有望应对因耐药性革兰氏阴性菌感染而引发的公众健康威胁。
  • 《海洋细菌为开发新抗生素带来希望》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2019-11-25
    • 由德国耶拿大学牵头的国际团队在实验室成功培养了数十种迄今为止被忽视的海洋细菌,初步的生物信息学分析和细胞生物学观察表明,可能产生新的抗生素。相关研究已发表在《自然·微生物学》杂志上。   临床上所有的抗生素中,约四分之三是由天然细菌产生。当今可用的抗生素正在失去作用,越来越多的病原体对其产生抗药性,迫切需要研发新的抗生素。但是,目前只有不到1%的已知细菌可用于药物候选,其余99%被认为是未经探索的。   产生抗生素的能力不均匀地分布在细菌之间。耶拿大学微生物学家克里斯蒂安·乔格勒说,首先,它可以在生活方式复杂、细胞生物学和基因组庞大的微生物中发现。这类生物体会产生抗生素化合物,并将其用于营养和生境中以对抗其他细菌。   有针对性地培养潜在的可产生抗生素的细菌正是乔格勒教授及其团队所做的。他们通过潜水员和潜水机器人,在海中10个地点搜索了所谓的浮游菌。乔格勒说:“我们知道,浮游菌与其他微生物一起生活在群落中,并与它们竞争栖息地和养分。”从地中海、北海、波罗的海、黑海、大西洋、太平洋和北冰洋的样本中,他们找到了79种新的浮游生物,共同构成了31个新属和65个新物种。   为了表征新获得的纯培养物,研究人员使用了生物信息学和显微镜方法。参与研究的韦根博士说,生物信息学分析是全面的,是微生物生活方式复杂性的量度,因此是抗生素产生的另一个指标。这些分析的结果表明,新发现的海洋浮游生物具有异常复杂的生活方式,并具有产生新抗生素的潜力。   一些生物信息学分析已经由研究人员通过实验证实。例如,他们研究了分离的浮游菌的细胞生物学。乔格勒教授说:“它们的分裂与所有关键病原菌完全不同。”这项工作还显示了细菌细胞分裂的新机制。然而最重要的是,这项研究表明,即使是所谓的“不可培养的”细菌也可以在纯培养物中获得并鉴定。