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イリノイ大学シカゴ校の新しい研究によると、2つの異なる細胞標的を破壊することで作用する新しい抗生物質は、細菌が耐性を獲得することを1億倍困難にするだろうという。
のために 新しい論文 Nature Chemical Biology 誌で、研究者らは、マクロロンと呼ばれる合成薬物が細菌細胞の機能を破壊して感染症と戦う仕組みを研究しました。実験では、マクロロンはタンパク質の生成を妨害するか、DNA 構造を破壊するかの 2 つの方法で作用することが実証されています。
細菌は両方の攻撃に対して同時に防御策を講じる必要があるため、薬剤耐性はほぼ不可能であると研究者らは計算した。
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「この抗生物質の素晴らしい点は、細菌の2つの異なる標的を殺傷することです」と アレクサンダー・マンキンUIC 薬学の著名な教授は次のように語っています。「抗生物質が両方の標的に同じ濃度で作用すると、細菌は 2 つの標的のいずれかでランダムな突然変異を獲得し、耐性を獲得する能力を失います。」
マクロロンは、広く使用されている 2 種類の異なるメカニズムの抗生物質の構造を組み合わせた合成抗生物質です。エリスロマイシンなどのマクロライドは、細胞のタンパク質製造工場であるリボソームを阻害します。シプロフロキサシンなどのフルオロキノロンは、DNA ジャイレースと呼ばれる細菌特有の酵素を標的とします。
UICの2つの研究室が率いる ユーリ・ポリカノフマンキン生物科学准教授と ノラ・バスケス・ラスロップ薬学研究教授は、さまざまなマクロロン薬の細胞活性を調査しました。
構造生物学を専門とするポリカノフ氏のグループは、これらの薬剤がリボソームとどのように相互作用するかを研究し、従来のマクロライドよりも強く結合することを発見した。マクロライドは、マクロライド耐性菌株のリボソームに結合して阻害する能力さえあり、耐性遺伝子の活性化を引き起こすことはできなかった。
他の実験では、マクロロン薬がさまざまな用量でリボソームまたは DNA ジャイレース酵素を優先的に阻害するかどうかをテストしました。多くの設計がどちらか一方の標的を阻害するのに優れていましたが、最も効果的な最低用量で両方を阻害するものが最も有望な候補として際立っていました。
「基本的に同じ濃度で2つの標的を攻撃することで、細菌が単純な遺伝的防御を簡単に思いつくことがほぼ不可能になるという利点がある」とポリカノフ氏は語った。
この研究は、UIC分子生物学研究棟における学際的な連携も反映している。同研究棟では、医学部、薬学部、文系・理系の学部の研究者が近隣の研究室を共有し、今回のような基礎科学の発見を推進している、と著者らは述べている。
「この研究の成果として、今後どのように進めていくべきかが分かりました」とマンキン氏は言う。「化学者に伝えているのは、両方の標的を狙うにはこれらのマクロロンを最適化する必要があるという理解です。」
参考文献: Aleksandrova EV、Ma CX、Klepacki D、et al. マクロロンは細菌のリボソームと DNA ジャイレースを標的とし、耐性機構を回避できる。Nat Chem Biol. 2024. doi: 10.1038/s41589-024-01685-3
この記事は以下のサイトから転載したものです 材料注: 資料は長さや内容が編集されている可能性があります。詳細については、引用元にお問い合わせください。当社のプレスリリースの公開方針は、 ここ。
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#新しい抗生物質が細菌を2度攻撃し耐性をほぼ不可能にする
2024-07-23 15:14:08