《对抗致命疾病,一次一个分子》

  • 来源专题:农业生物安全
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2023-07-15
  • 明尼苏达大学兽医学院(CVM)和科学与工程学院(CSE)的研究人员发现了一个有前途的新目标,用于对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),这种细菌会导致致命的感染,而现有的抗生素越来越难以治疗。据世界卫生组织称,当细菌等微生物随着时间的推移适应抵抗药物并使治疗无效时,抗菌素耐药性是全球最大的公共卫生威胁。MRSA很可能是这种威胁的典范,在美国造成的死亡人数比任何其他耐药病原体都多。MRSA感染在医疗保健设施中很常见,它们可能会给患者带来严重问题,但随着社区在医疗保健设施之外传播的情况越来越频繁,发现替代治疗方法变得更加重要。为了规避一些细菌对旨在杀死它们的抗生素产生的耐药性,一种替代方法是控制它们的毒性或传播感染的能力。细菌有复杂的网络,可以调节其对环境刺激的毒性,包括温度、营养物质、pH值变化,甚至抗生素暴露。在这项研究中,由CVM的Yinduo Ji和CSE的Erin Carlson领导的研究人员专注于抑制该网络的一个关键组成部分:一种被称为组氨酸激酶(HK)的酶。香港像传感器一样工作,检测环境中的刺激,并发出细菌做出相应反应的信号。研究人员假设,通过阻断香港的反应,他们基本上可能会堵塞使细菌传播和导致疾病的系统。他们以之前的工作为基础,他们采取了类似的方法来识别减少另一种名为铜绿假单胞菌的危险感染细菌的毒性的分子。在这里,同样的策略被成功用于识别一类具有特定分子结构的化合物,称为PMI-5,该化合物针对HKs,可以降低MRSA的毒性。虽然需要进一步的研究来充分了解PMI-5如何与MRSA细菌相互作用,但研究人员预计,他们确定的化合物可以与目前使用的抗生素一起使用,或作为独立疗法,增强免疫系统对抗感染的反应。由于这些化合物不会杀死细菌,而是作为抗毒剂,因此它们有可能在不加剧抗生素耐药性的情况下控制疾病—这使得它们成为公共卫生工具箱中的重要新工具。
  • 原文来源:https://vetmed.umn.edu/news/fighting-deadly-disease-one-molecule-time
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  • 《抗疟疾化合物可以帮助治疗致命的腹泻疾病》

    • 来源专题:人类遗传资源和特殊生物资源流失
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2020-10-13
    • 一组科学家发现了一种新的方法,可以针对导致致命腹泻的病原体。 由麻省理工学院(MIT)和哈佛大学(Harvard)的布罗德研究所(Broad Institute of MIT)等机构的研究人员领导的这项新研究显示,用于治疗疟疾的化合物还可以杀死肠内寄生虫隐孢子虫(Cryptosporidium)。隐孢子虫是导致儿童腹泻和死亡的主要原因,且无法治愈。 作者在《科学转化医学》杂志上报告说,这种化合物叫做双环氮嗪,专门针对隐孢子虫体内负责蛋白质生成的一种酶。 该手稿的主要作者、伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois Urbana-Champaign)的病理生物学教授Sumiti Vinayak说,“这一需求非常迫切,因为年幼的儿童正死于这种腹泻性病原体,而目前没有有效的药物治疗这种感染,也没有疫苗预防这种疾病。”免疫缺陷的病人和农业动物,特别是幼牛犊,也非常容易感染隐孢子虫。这是我们第一次验证一种化合物对这种寄生虫的特定靶点起作用。” 在之前的工作中,Broad的科学家们通过扫描Broad的多样性导向合成(DOS)库来寻找潜在的新的抗疟疾药物。DOS库是一组用来模仿在自然界中发现但在制药工业库中没有的小分子的化合物。他们发现了一些以独特的方式杀死疟原虫的药物,通过抑制疟原虫中帮助其制造蛋白质的一种酶。研究人员随后与佛蒙特大学的Chris Huston合作,后者建立了一个实验来测试抗菌化合物是否也能杀死隐孢子虫。 寄生虫杀手 抗疟疾的双环氮嗪最有希望,而且被证明在细胞培养中非常有效地杀死隐孢子虫,因此研究人员接下来在感染隐孢子虫的免疫缺陷小鼠中测试了它们。他们发现,连续四天每天口服一剂,老鼠就可以摆脱感染。 “这项研究提供了一种靶向隐孢子虫的新方法。值得注意的是,因为我们是再利用化合物抗疟疾项目的开发,它允许我们从这个项目应用的见解,隐孢子虫病的治疗,”文章的第二作者埃蒙卡莫说,他领导了这项研究,在广泛的、休斯顿和鲍里斯Striepen宾夕法尼亚大学的。Comer现在在生物技术行业工作。 然后,研究人员进行了全面的生化和遗传研究,以确定化合物是如何攻击寄生虫的。他们发现双环氮嗪类化合物针对的是一种制造转移RNA的酶,这种RNA是细胞制造蛋白质时携带氨基酸的分子。Vinayak说,隐孢子虫酶与引起疟疾的寄生虫非常相似,但与人类体内的类似酶不同,这使它成为一种有效的药物靶点。 “这是抗隐孢子虫候选药物的作用机制首次被证实,”Vinayak说。“这是发现这些化合物的一个很好的跳板,我们可以把它们输入药物开发的管道。”未来的研究将进一步评估安全性和临床有效性,但一种新的、有效的化合物系列已知目标的发现,让我们在开发迫切需要的治疗方法这一重要努力上走上了一条有希望的道路。” 比尔和梅林达·盖茨基金会和美国国立卫生研究院支持这项工作。 改编自Liz Touchstone提供的材料,伊利诺伊大学香槟分校。
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    • 编译者:李永洁2
    • 发布时间:2016-04-22
    • 意义:活性氧(ROS)长期以来被认为是有氧代谢的毒性衍生物显示对活细胞产生有害影响。氧化还原平衡和生产过量的自由基的放松管制可能导致肾脏疾病的发病机制。在路线,患者因活性氧的普遍增加氧化应激的增加有肾功能障碍由平行的抗氧化能力受损。最近进展:新出现的证据表明,生理上,活性氧可以与几个转导途径,例如增殖,分化,以及凋亡interplaying信号分子起作用。 ROS可以通过调节自蛋白质具有“半胱氨酸开关”,能可逆地还原或氧化,支持动态信令调节功能发挥信号功能,在不同层次,蛋白质氧化。在这种情况下,S-谷胱甘肽是参与氧化细胞响应一个翻译后修饰。关键问题:虽然它已被广泛接受的肾功能障碍往往与改变的氧化还原信号有关,S-谷胱甘肽对特定肾脏疾病的发病机制中的相对作用尚不清楚,需要进一步调查。我们讨论ROS的肾脏健康和疾病和肾脏生理潜在的相关选择性S-谷胱甘肽蛋白的作用的影响。未来的方向:研究联系起来具体的肾脏疾病的可逆蛋白谷胱甘肽的匮乏仍然未得到满足。越来越多的S-谷胱甘肽蛋白质的表示这是研究的一个迷人的地区。在这方面,与肾脏疾病,其特征在于氧化性应激可逆谷胱甘肽的关联进一步的研究中,可能是有用的,以开发新的药理学的分子靶向蛋白S-谷胱甘肽。