古老抗生素?zé)òl(fā)青春 D- 環(huán)絲氨酸被重新結(jié)構(gòu)修飾治療結(jié)核

結(jié)核病（tuberculosis，TB）仍然是一個全球性的公共衛(wèi)生威脅，該病也是全球范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡的首要原因。因此，尋找有效控制和治療結(jié)核病的新藥至關(guān)重要。

▲磷酸化的 D - 環(huán)絲氨酸與鎂離子和 ADP 形成復(fù)合物結(jié)合至大腸桿菌（E.coli）D- 丙氨酸 - D 丙氨酸連接酶的活性位點

近日，由英國華威大學(xué)（University of Warwick）和英國弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）的科學(xué)家們開展的一項新研究將有助于更有效地解決結(jié)核病和其他危及生命的微生物感染疾病，而這一切，都要歸功于一種古老的抗生素：D- 環(huán)絲氨酸（d-cylcoserine）。該項研究已于近日在線發(fā)表于**期刊《自然 - 通訊（Nature Communication）》，文章題名為：Inhibition of D-Ala:D-Ala Ligase through a Phosphorylated Form of the Antibiotic D-Cycloserine（磷酸化形式的 D - 環(huán)絲氨酸抑制 D 丙氨酸：D 丙氨酸連接酶），該研究成果為設(shè)計新的抗生素提供了重要見解。

D- 環(huán)絲氨酸是一種古老的抗生素，能夠有效治療多種由微生物感染引起的疾病，包括結(jié)核病，但該藥由于一些副作用，經(jīng)常被用于二線治療。

有趣的是，研究人員發(fā)現(xiàn)這種抗生素能夠以多種不同的化學(xué)作用方式針對多個細菌靶標(biāo)發(fā)揮作用，這可能是目前世界上**一種能夠以此方式作用的抗生素。D- 環(huán)絲氨酸通過抑制 2 種不同的酶（D- 丙氨酸消旋酶和 D - 丙氨酸 - D 丙氨酸連接酶）攻擊細菌，這 2 種酶每一種都是建立和維持細菌細胞壁結(jié)構(gòu)完整性所必需。就 D - 丙氨酸消旋酶而言，D- 環(huán)絲氨酸能夠與酶活所需的一個化學(xué)基團形成分子鍵，使酶停止工作。

該研究的通訊作者 David Roper 教授表示，在這個新發(fā)現(xiàn)中，我們觀察到 D - 環(huán)絲氨酸結(jié)合 D - 丙氨酸 - D 丙氨酸連接酶，并對酶進行化學(xué)修飾，所形成的化學(xué)種類是之前從未見過的。我們現(xiàn)在已經(jīng)完全了解了這種抗生素是如何針對不同靶點以完全不同的方式發(fā)揮作用，這可能是抗生素家族中****的。研究人員**觀察到，D- 環(huán)絲氨酸如何抑制 D - 丙氨酸 -D- 丙氨酸連接酶。

弗朗西斯·克里克研究所結(jié)核分枝桿菌代謝和抗生素研究組組長 Luiz Pedro Carvolho 博士表示，或許比 D - 環(huán)絲氨酸如何發(fā)揮作用更重要的是，該研究強調(diào)了一個越來越明顯的事實：我們對于抗生素真實作用方式的了解遠比我們想象的要少得多。只有通過真正了解抗生素引發(fā)的分子或細胞事件，或是對抗生素的存在所作出的反應(yīng)，我們才能真正理解如何改進藥物，而這正是目前抗生素耐藥性威脅所急需的。

該研究小組指出，其長期目標(biāo)是修飾 D - 環(huán)絲氨酸的結(jié)構(gòu)，使其能更接近于新發(fā)現(xiàn)的化學(xué)物類，從而開發(fā)出一種更具特異性且能避免 D - 環(huán)絲氨酸副作用的新抗生素，使其更廣泛地應(yīng)用于抗生素耐藥性感染的治療。

隨著當(dāng)前抗生素耐藥性的日益嚴(yán)峻，感染性疾病治療領(lǐng)域存在著一個全球性的危機。抗生素耐藥性威脅著人類活動的方方面面，包括醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)。與癌癥相比，抗生素耐藥可能導(dǎo)致了更多的死亡。