研究人員致力于了解淋病對(duì)抗生素的耐藥性

導(dǎo)致淋病的細(xì)菌穩(wěn)定而無(wú)情地從藥物的防御中滑落，獲得對(duì)曾經(jīng)可靠的藥物的抵抗，包括青霉素，四環(huán)素和環(huán)丙沙星。這些以前的忠實(shí)擁護(hù)者不再用于治療性傳播疾病。

2010年，一些負(fù)責(zé)淋病的細(xì)菌淋病奈瑟菌開(kāi)始對(duì)最后一類抗生素產(chǎn)生抗藥性，疾病控制和預(yù)防中心開(kāi)始推薦“雙重治療”，這意味著醫(yī)生現(xiàn)在開(kāi)兩種藥物同時(shí)要對(duì)抗淋病。目前，這兩種藥物是頭孢曲松，頭孢菌素類抗生素和阿奇霉素的成員。

由于擔(dān)心淋病可能會(huì)破壞這些最后的防御措施，結(jié)晶學(xué)家克里斯托弗戴維斯博士等研究人員的工作至關(guān)重要。

生物化學(xué)與分子生物學(xué)系教授，MUSC結(jié)構(gòu)生物學(xué)中心主任戴維斯說(shuō)：“我們正在研究那些讓每個(gè)人都在診所里擔(dān)心的事件的分子水平。”

戴維斯的研究小組剛剛發(fā)表了一篇論文，展示了頭孢菌素如何結(jié)合并滅活一種被稱為青霉素結(jié)合蛋白2(PBP2)的淋球菌蛋白。在博士后研究員Avinash Singh博士的帶領(lǐng)下，研究人員發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)經(jīng)歷了關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)變化，包括扭曲和滾動(dòng)環(huán)以結(jié)合抗生素，從而增強(qiáng)與頭孢菌素的反應(yīng)。沒(méi)有這些變化，蛋白質(zhì)對(duì)抗生素的反應(yīng)會(huì)慢得多。

戴維斯解釋說(shuō)，所有抗生素的工作都是針對(duì)某一特定疾病的基本功能。頭孢菌素通過(guò)攻擊細(xì)菌細(xì)胞壁起作用。

通常，PBP2沿著細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜移動(dòng)，伸出細(xì)胞質(zhì)膜和外膜之間的空間，尋找要結(jié)合的肽。戴維斯說(shuō)，蛋白質(zhì)將肽連接在一起形成網(wǎng)狀物 - 就像雜貨店的洋蔥袋一樣。但抗生素在進(jìn)入肽之前會(huì)跳入蛋白質(zhì)中。

“正常情況下，蛋白質(zhì)在膜層周圍走動(dòng)，但其活性部位被抗生素阻斷，因此所有這些與肽底物的潛在相互作用都沒(méi)有結(jié)果，”戴維斯說(shuō)。

由于蛋白質(zhì)沒(méi)有使用而沒(méi)有構(gòu)建網(wǎng)狀物，孔開(kāi)始出現(xiàn)在細(xì)胞壁中。戴維斯說(shuō)，細(xì)胞質(zhì)開(kāi)始泄漏，細(xì)胞破裂死亡。

然而，已經(jīng)在日本，法國(guó)，西班牙和最近在加拿大鑒定的抗性菌株通過(guò)阻止抗生素與蛋白質(zhì)靶標(biāo)結(jié)合而逃避了頭孢菌素的致死作用。他們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)是戴維斯研究的重點(diǎn)。

在淋病的抗性菌株中，PBP2蛋白有60個(gè)突變。戴維斯的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)確定了六個(gè)突變位于抗藥性的根源，正在研究突變?nèi)绾胃淖兊鞍踪|(zhì)對(duì)抗生素的反應(yīng)方式。

戴維斯說(shuō)，一旦研究人員了解突變?nèi)绾巫柚箍股亻_(kāi)展工作，就可以開(kāi)發(fā)新藥。知道哪些突變是重要的還可以允許開(kāi)發(fā)診斷測(cè)試以告訴醫(yī)生特定患者是否具有抗性菌株，因此，開(kāi)出哪些藥物。

戴維斯表示，突變似乎限制了蛋白質(zhì)的靈活性，阻止了結(jié)合抗生素所需的結(jié)構(gòu)變化。這引發(fā)了一個(gè)新的謎團(tuán)。如果這些運(yùn)動(dòng)對(duì)其結(jié)合多肽和構(gòu)建保持細(xì)胞壁完整的網(wǎng)狀物的作用至關(guān)重要，那么突變?nèi)绾巫钄嗫股氐匀辉试S正常反應(yīng)?“這是我們研究中最迷人的方面，”戴維斯說(shuō)。