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克服细菌耐药性抗生素开发的新策略:特异性的在细菌细胞膜上钻孔

当前细菌的耐药性严重的威胁着人类的健康。细胞膜是所有细菌所共有的结构,并且其化学组成相对固定,因而发展靶向细菌细胞膜的抗生素被证实是克服细菌耐药性的一种有效途径。但是由于缺乏合适的策略,如何控制药物分子选择性的靶向细菌细胞膜的问题还存在着很大的挑战性。

 

复旦大学侯军利课题组长期从事离子通道的仿生构筑及功能研究,基于单分子的管状结构,通过构筑通道蛋白的关键结构域,他们发展了一种构筑人工跨膜通道的新策略,实现了对多种复杂跨膜输送过程的仿生,这些人工跨膜通道在功能材料的开发方面已经展现出了很好的应用前景。

 

克服细菌耐药性抗生素开发的新策略:特异性的在细菌细胞膜上钻孔


革兰氏阳性菌细胞膜主要由负离子型磷脂分子组成,而在哺乳动物细胞膜中主要由正离子和中性磷脂分子。基于这两个物种中膜脂双层中磷脂分子结构的不同,该课题组在前期发展的单分子管人工跨膜通道骨架中引入色氨酸 (Trp),利用Trp侧链的吲哚环与不同磷脂分子作用力不同的特点,单分子管通道分子特异性的嵌入革兰氏阳性菌的细胞膜。研究发现,这种膜靶向性使得细菌胞体内外的离子可以经通道分子进行流动,导致细菌内外环境失衡,从而显著的抑制细菌的生长。更重要的是,由于这类通道分子对哺乳动物细胞膜结合能力较弱,因此对哺乳动物细胞还表现出很低的细胞毒性。该研究为克服细菌耐药性抗生素的开发提供了新的思路。


相关论文在线发表于Angew. Chem. Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.201612093),并入选Very Important Paper (VIP)。原文链接如下,或直接点击下方阅读原文

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201612093/full


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