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能遏制细菌生长的天然产物
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能遏制细菌生长的天然产物
美国科学家揭秘亥姆霍兹感染中心所发现天然药物的作用机制
2012年8月3日
一支国际研究团队在著名《科学》杂志上发表文章，阐释一类天然产物抑制细菌生长的机理。亥姆霍兹感染研究中心（HZI）发现的这种产物可以阻断细菌细胞中的RNA聚合酶，后者负责读取遗传信息。科研人员通过超级敏感的分析手段证明，这种有效成分对酶的攻击是在不同的作用点上，不同于迄今的各种抗生素，因此可以开发全新的抗菌药物。 Myxopyronin、Corallopyronin和Ripostatin都源自于粘细菌。这种土壤微生物可以产出一系列具有生物活性的化合物。有些具有抗癌作用，比如同样由HZI发现的埃博霉素已经是上市抗癌药物。而另一类化合物如Myxopyronin、Corallopyronin和Ripostatin则可以杀灭其他细菌。 HZI科研人员在多年前就发现，这些活性成份可以抑制细菌RNA聚合酶。他们如今与美国新泽西州罗格斯大学的伙伴一起澄清了作用机制。酶的外形有个类似于蟹钳的结构。为了能绑定细菌DNA，这个钳首先需要张开，尔后在读码过程中咬合关闭。而Myxopyronin、Corallopyronin和Ripostatin可以阻止酶钳的重新张开，致使RNA聚合酶被卡住，无法读出进一步的基因。 借助高度敏感的“smFRET”（单分子荧光共振能量转移）标记法，美国合作伙伴理查德·埃布赖特（Richard Ebright）和阿里班.查克拉伯蒂（Anirban Chakraborty）成功地测量出在不同读码阶段两个“分子剪刀”的开口距离大小，进而验证了该化合物的作用机制。 HZI“微生物有效成分”科研组的罗尔夫·詹森（Rolf Jansen）博士说：“值得关注的是看到我们发现的物质其作用机制跟所有其他已知抗生素全然不同，这有助于对已经耐其他抗生素的病原体开发全新药物。”他的同事赫伯特.伊希克（Herbert Irschik）补充说，目前这些物质还不当作药物来用：“它们在培养皿中表现出很好抗菌效果。但要体内见到同样效果并保证病人可以耐受，必须做进一步的开发。我们至今仍不能肯定药物开发的路还有多漫长。”这有待于看研究人员未来的科研结果。 “这项科研结果提示我们，粘细菌与其他天然产物中还有多大潜力”，HZI“微生物天然产物”部的负责人罗尔夫·米勒（Rolf Müller）教授说。 “许多药物、尤其是对治传染病的药物自于自然界。我们确信我们会在未来几年继续发现一些具有很好苗头的化合物。” HZI“微生物有效成份”科研组的研究重点是从粘细菌中查找并提取有可能开发成为抗菌药物的各种物质。
原始出版物：
Opening and Closing of the Bacterial RNA Polymerase Clamp
Anirban Chakraborty, Dongye Wang, Yon W. Ebright, You Korlann, Ekaterine
Kortkhonjia, Taiho Kim, Saikat Chowdhury, Sivaramesh Wigneshweraraj, Herbert Irschik,
Rolf Jansen, B. Tracy Nixon, Jennifer Knight, Shimon Weiss, and Richard H.
Ebright
Science 3 August 2012: 591-595
参考：2008年基于一篇CELL文章的生物谷的相关博文
http://bbs.bioon.net/bbs/home.php?mod=space&uid=504722&do=blog&id=1638
https://blog.sciencenet.cn/blog-320892-600543.html
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