革蘭氏陰性菌是抗生素耐藥感染導(dǎo)致死亡人數(shù)不斷增加的原因。細菌天然產(chǎn)物粘菌素被認為是抵御許多革蘭氏陰性病原體的最后一道防線。然而,攜帶粘菌素抗性基因mcr-1(編碼磷酸乙醇胺轉(zhuǎn)移酶)的質(zhì)粒在全球傳播威脅到了粘菌素的作用。
細菌來源的抗生素在自然界中通常以相似結(jié)構(gòu)的集合(同系物)出現(xiàn),這些結(jié)構(gòu)由進化相關(guān)的生物合成基因簇編碼。這種結(jié)構(gòu)多樣性,至少在一定程度上被認為是對自然耐藥性發(fā)展的一種適應(yīng),自然耐藥性通常在機理上模擬了臨床耐藥性。
美國洛克菲勒大學(xué)的Sean F. Brady等提出了一種解決mcr-1介導(dǎo)耐藥性的方法,可能是從天然存在的粘菌素同系物中進化而來。對已測序的細菌基因組進行生物信息學(xué)分析,確定了一個生物合成基因簇,該基因簇被預(yù)測為編碼結(jié)構(gòu)上不同的粘菌素同系物。
這種結(jié)構(gòu)的化學(xué)合成產(chǎn)生了macolacin,它對表達mcr-1的革蘭氏陰性病原體和對編碼磷酸乙醇胺轉(zhuǎn)移酶基因的固有耐藥病原體有活性。這些革蘭氏陰性細菌包括廣泛耐藥的鮑曼不動桿菌(Acinetobacter baumannii)和天然對粘菌素耐藥的淋病奈瑟菌(Neisseria gonorrhoeae),由于缺乏有效的治療選擇,這些細菌被認為是威脅程度最高的病原菌。
在小鼠中性粒細胞減少感染模型中,事實證明,macolacin的聯(lián)苯類似物對具有粘菌素耐藥的鮑曼不動桿菌有效,從而為克服粘菌素耐藥病原體提供了一種天然且易于生產(chǎn)的治療方法。
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