Nature子刊：天然抗生素殺死結核菌

　　一種天然抗生素原來是對抗結核病的致命武器。科學家們發現，這種天然抗生素有一個意想不到的雙重功能，大大降低了TB細菌產生耐藥性的概率。這項研究成果發表在12月1日的Nature Chemical Biology雜志上。

　　現代技術的發展，已經使我們能夠合成越來越多的靶向藥物。但是，科學家們仍然要從大自然母親那里學習很多。吡啶霉素(Pyridomycin)—— 由非病原性的土壤細菌產生的一種物質，已被發現是對抗引起結核病的一個相關細菌菌株的有效抗生素。瑞士洛桑聯邦理工大學(EPFL)的科學家們，發現了該分子這種意想不到的性能，目前，他們對這種分子如何發揮功能有了一個更好的理解。吡啶霉素復雜的三維結構，使其能夠在結核桿菌中的一種關鍵酶的兩個部位上同時發揮作用，通過這種方式，大大降低了細菌產生多重耐藥性的風險。瑞士聯邦理工學院(ETH)的研究者及其同事們，將這項研究成果發表在12月1日的 Nature Chemical Biology雜志上。

　　瑞士洛桑聯邦理工大學(EPFL)全球衛生研究所的主任Stewart Cole，帶領一個團隊，在2012年發現了吡啶霉素的抗癆劑作用。通過抑制“InhA”酶的活性，吡啶霉素確實造成了細菌脂質厚膜的爆裂。目前，科學家們已經了解，這種分子是如何發揮這項功能的。

　　雙重抗突變能力

　　結核桿菌為了制造它的菌膜，需要InhA酶連同輔因子一起來激活酶。科學家們發現，吡啶霉素能與輔因子結合，并中和它。

　　但是，吡啶霉素的作用并不止于此。它還能阻止制造菌膜所需的、InhA結合部位的其他元素。論文的第一作者Ruben Hartkoorn解釋道：“數十年來，制藥工程的研究者們，一直都在尋找TB桿菌的這個弱點。”

　　通過同時結合這兩個元素并中和它們，吡啶霉素阻止細菌生成菌膜，最終，細菌就像一個氣球爆炸一樣破滅。更好的是，這個雙重功能大大降低了細菌產生耐藥性的風險，因為為了產生耐藥性，兩種不同的特異性突變必須在同一時間內存在。這一點變得越來越重要，因為多重耐藥結核病例呈上升趨勢。

　　大自然的教訓

　　本研究的共同作者、EPFL教授Cole解釋說：“就藥物設計而言，這是來自大自然的一個有力的教訓。相比較合成分子來說，天然發生的分子，其三維結構經常更加復雜，更加彎曲。正是這種結構，使得吡啶霉素能同時結合到這兩個部位上。”

　　事實上，雖然吡啶霉素能如此有效地結合，但是這種分子還沒有準備好用于治療：因為，它不能在患者體內持續足夠長的時間。這是生物工程技術能夠接替大自然的地方——發展這個分子的一種更加強壯的版本。這也正是Karl-Heinz Altmann帶領的ETH團隊正在繼續進行的研究工作。Cole說：“最終，我們能增加這個分子的結合位點，因此它能抑制其它致病菌的重要功能。”