PNAS：替代抗生素？抗菌新成員揭秘

　　科學家揭開了強力“殺菌機器”的結構和運作模式，使其有望成為替代抗生素的另一種選擇。Monash大學、Rockefeller大學和Maryland大學的研究人員詳細描述了噬菌體裂解酶PlyC殺死鏈球菌的機制，該研究發表在Proceedings of the National Academy of Sciences雜志上。鏈球菌引發的感染會導致喉嚨疼、肺炎和中毒性休克綜合癥等。

　　噬菌體是特異性感染并殺死細菌的病毒，自1919年以來科學家們就把噬菌體作為潛在的治療手段進行研究。然而，自從1940年發現了抗生素，“噬菌體療法”的研究就基本被放棄了。

　　噬菌體利用裂解酶lysin摧毀細菌細胞膜，并幫助病毒自宿主中釋放。裂解酶能夠殺死易感微生物，因此有潛力成為新的治療藥物。迄今為止發現的最強力的裂解酶是PlyC，PlyC發現于1925年，Fischetti教授在二十世紀六十年代將其純化，但其原子結構至今才被揭開。

　　Monash大學生物醫學科學院的Sheena McGowan博士及其合作者們，用六年時間解密了PlyC的原子結構，使人們得以更好的了解其非凡的抗菌特性。

　　“PlyC實際上是由9個不同蛋白元件組裝而成的有效殺菌機器。其裝配看起來就像一個攜帶了兩個彈頭的飛碟，”Dr McGowan說。

　　PlyC由兩個組分(PlyCA 和PlyCB)組成，特異性作用于鏈球菌。PlyC的全酶結構顯示，單個PlyCA與8個成環形組裝的PlyCB分子捆綁在一起。

　　研究人員稱，PlyC通過其碟形表面一邊的8個不同錨定點鎖定細菌表面。隨后，PlyC的兩個“彈頭”侵入細胞表面，快速殺死細菌。研究人員認為，能殺死鏈球菌的PlyC將來極有望研發成為抗菌新藥。純化形式的PlyC殺死特定細菌的能力是目前其他裂解酶殺菌能力的1000倍，效果甚至比家用漂白水還強。

　　結構數據顯示PlyCA除了半胱氨酸、組氨酸依賴的氨酰水解酶/肽酶催化活性中心以外，還具有一個糖苷水解酶結構域。8個細胞膜結合域與兩個催化活性中心，這可能就是PlyC全酶具有超強殺菌能力的原因。

　　“科學家們嘗試破解PlyC的結構進行了40多年的努力。終于，我們得到PlyC的結構，并得以了解它如何攻擊細菌，這是一個巨大的進步，”Dr McGowan說。