Forskare syntetiserar nya antibiotika genom modulär strategi

Som vi alla vet har problemet med antibiotikaresistens blivit ett av de mest brådskande offentliga hoten i världen. Varje år dör hundratusentals människor av infektioner orsakade av resistenta stammar.

Nyligen publicerade forskare från University of California, San Francisco School of Medicine ett nytt papper i Nature, som omformade befintliga antibiotikamolekyler genom att använda total syntesteknik för att lösa problemet med bakterieresistens. Artikelns titel är" Syntetisk grupp A streptogramin-antibiotika som övervinner Vat-resistens" ;.

De antibiotiska produkterna av streptomycin innehåller två huvudingredienser: 70% streptogramin A (pristinamycin IIA, dalfopristin, virginiamycin M1) och 30% streptogramin B (streptogramin B; pristinamycin IA, quinupristin, virginiamycin S1). Typ A streptomycin kan gå med i 23S ribosomal ribonukleinsyra (23S rRNA) korsning av den bakteriella 50S ribosomen. Genom att ändra dess tredimensionella struktur kan den hämma peptidöverföring å ena sidan och förbättra B-kedjan å andra sidan. Bindningskapaciteten hos yangmycin är mer än hundra gånger. Typ B-streptofyllin är huvudsakligen fäst i närheten av korsningspositionen för typ A streptotocin, vilket kan hämma peptidkedjans förlängning och utlösa frisättning av ofullständiga peptider. Även om typ A och typ B streptomycin endast är bakteriostatiska antibiotika när de används individuellt, kan de bli effektiva bakteriedödande antibiotika när de används i kombination. Streptomycin metaboliseras huvudsakligen av levern, så det hämmar effekten av P450 i levern och i sin tur förstärker effekten av andra läkemedel som också metaboliseras av P450.

Baserat på de tidigare forskningsresultaten delade forskarna streptomycin A i 7 modulkomponenter och syntetiserade sedan helt 60 helt nya streptomycin A enligt det ursprungliga molekylära skelettet under ledning av cryo-elektronmikroskop-ultrastruktur. Utvärdering av den biologiska aktiviteten hos dessa nya syntetiska antibiotika in vitro och in vivo visade att en av föreningarna 47 är signifikant bättre än halvsyntetiska antibiotika och effektivt kan bekämpa läkemedelsresistensproblemet.

Författaren av artikeln anser att användningen av en helt syntetisk strategi kan göra det möjligt för vissa av de befintliga antibiotika att få olika strukturer som är svåra att uppnå med halvsyntetiska metoder, återigen spela en helt ny effekt och kraftigt minska kostnaderna av läkemedelsutveckling.