河北
科学家发现了一种已被广泛使用的抗生素发挥作用的两种新机制，为潜在开发新型抗生素治疗方法铺平了道路。
埃克塞特大学的一个研究团队研究了贝纳柯克斯体细菌，以探究这种细菌为何对多西环素如此敏感。多西环素是最常被医生开出的抗生素之一，即使在低浓度下也有效。
该论文题为《冷冻电镜揭示多西环素抑制核糖体的多重机制》，发表在《自然·通讯》上。
核糖体内部的阻塞
细胞在一种叫做核糖体的机器里制造蛋白质。新造好的蛋白质通过一个出口通道离开。研究团队发现，在C. burnetii中，抗生素分子一个叠一个地堆在一起，阻塞了核糖体的出口通道，揭示了多西环素让细菌失去战斗力的一种新机制。他们希望这一发现能为源自多西环素的新一代抗生素铺平道路。
领导这项研究的埃克塞特大学生命系统研究所的Nicholas Harmer教授说：“在这项研究中，我们使用了电子显微镜，最近的技术进步让我们能够比以往更清楚地观察分子结构。我们惊讶地发现了许多重要的结果，包括多西环素对抗Coxiella的一种全新的机制。
“我们现在需要研究能不能把这一发现推广到其他对抗生素有耐药性的细菌上，这可能为新的治疗方法开辟一条真正让人兴奋的路。”
更广泛的抗生素挑战
随着细菌不断进化出耐药性，抗生素日益失效，这意味着曾经可治疗的感染可能变得致命。面对这一危机，寻找新型抗生素已成为国际研究的优先事项。
贝氏柯克斯体在动物中普遍存在，可通过空气被人体吸入，引发严重的流感样症状，甚至可能导致死亡。与农场动物打交道的人风险尤其高。
另外两种效应进入视野
电子显微镜使团队得以观察核糖体——核糖体负责读取mRNA分子携带的遗传信息，并将其翻译成蛋白质。蛋白质是细胞中的主力军。研究人员观察到了多西环素已知的作用机制——它通过阻止tRNA在解码中心结合来靶向细菌核糖体。
然而，研究人员惊讶地发现了第二种作用机制——他们观察到三个多西环素分子堆叠在一起，完全阻止了新合成的蛋白质离开核糖体，从而中断了蛋白质的生成。这阻止了mRNA分子的翻译，意味着细菌无法生长和繁殖。
在更常被研究的细菌大肠杆菌中，还观察到了另一种机制。在那里，单个多西环素分子就能将核糖体彻底转变为一种从未见过的失活状态。
该研究的主要作者、埃克塞特大学生命系统研究所的威廉·斯图尔特博士表示：“这个结果真让我们大吃一惊——我们完全没想到会发现这么巧妙的机制，它解释了为什么这种抗生素在治疗贝纳柯克斯体（C. burnetii）感染时如此有效。令人兴奋的是，我们推测这也可能适用于其他细菌，有望催生出针对目前难治疾病的新疗法。
“我们对构象发生改变的失活核糖体的观察，为将来研发一种极为强效的抗生素提供了又一条潜在路径。我们的下一步是研究能否利用这些机制，为抗生素对抗感染开辟一条新路子，这是全球都迫切需要的。”
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