短肽通过抑制细菌细胞壁合成和细菌呼吸作用杀灭细菌

摘 要:

多重耐药菌的不断涌现,促使人们研发新一代抗菌类药物。4-10个氨基酸的带正电荷短肽具有杀菌作用,使其有可能成为新一代的抗菌类药物。以MP196作为代表性短肽进行研究,结果表明MP196主要通过两种方式杀死细菌:一种方式是破坏细胞壁的生物合成;另一种方式是抑制细菌的呼吸作用。

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多重耐药菌的不断涌现,对病原菌感染的治疗提出了一个新的问题,科学家们预言:很可能在10年以后,目前使用的所有抗生素都将失去效力。因此,现在必须开始研发新一代抗菌类药物。

大量研究表明,短肽能够以多种方式攻击并杀灭细菌,使其有可能成为新一代的抗菌类药物,但是短肽的具体杀菌机制还不清楚。现在,科学家们深入研究了短肽杀死细菌的方式,并将研究成果发表在2014年的《美国国家科学院院刊》(PNAS)。

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研究人员选择了MP196作为代表性短肽进行研究,这类短肽属于带正电荷的小分子(通常由4-10个氨基酸组成)短肽。先期研究表明,MP196对多种细菌都具有杀菌效果,其中包括多重耐药病原菌。但是,MP196的具体杀菌机制仍不清楚。

现在,科研家们阐明了MP196肽杀菌的作用机制,填补了这一空白。研究表明,MP196肽能够去除定位到细菌细胞膜上的一些关键膜蛋白,这些膜蛋白并参与细菌的生命过程。MP196主要通过两种方式抑制细菌:一种方式是破坏细胞壁的生物合成;另一种方式是抑制细菌的呼吸作用。细菌是通过呼吸作用产生储存能量的ATP分子。MP196抑制呼吸作用会导致细胞能量缺乏,从而不能合成细菌生长所必需的生物大分子物质。

研究人员认为,细菌很难产生针对MP196的耐药性。MP196与细胞膜的相互作用与细胞膜上的脂肪酸密切相关。由于细菌与人体细胞膜上的脂肪酸组成不同,不同种类细菌的细胞膜脂肪酸组成也不同,因此,将来研发出的新型抗生素类药物可能只针对特异细菌种类,而不会对其它细菌或人体细胞产生影响。

参考文献:

Wenzel M, Chiriac AI, Otto A, et al. Small cationic antimicrobial peptides delocalize peripheral membrane proteins. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014. DOI: 10.1073/pnas.1319900111

    日期:2014年03月30日  分类:耐药性
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