天然物分子可对付细菌抗药性 中研院研发新型抗生素

由于人类长久以来不当地使用抗生素，加上地球暖化与全球化，使细菌產生抗药性的状况日趋严重，在缺乏有效治疗的情况下，抗药性细菌已对人类健康形成重大威胁，中研院发现天然物分子可对付细菌抗药性，可望研发成新型抗生素。

天然物（natural products）一向是抑菌剂的重要来源之一。为了寻找新的细菌转醣酶抑制分子，中央研究院吴韦伸博士生（国防医学院生命科学所），在本院基因体中心翁启惠院士与郑婷仁博士指导下，研发出一种新型高效能筛选平台。透过这项技术，研究团队筛选出4种天然物分子，可有效抑制细菌转醣酶，未来可望进一步打造为新型的抗生素。本研究于近日发表于《美国化学学会期刊》（Journal of the American Chemical Society）。

在目前使用的抗生素中，有些抗生素的作用为阻止细菌的细胞壁之合成，细菌细胞壁的主要成份为胜肽聚醣（peptidoglycan），它是由盘尼西林结合蛋白（penicillin-binding protein）中的「转醣酶（transglycosylase）」和「转胜肽酶（transpeptidase）」催化合成。

针对「转胜肽酶」的抗生素在过去已有显着的进展，然而，目前可以抑制「转醣酶」的化学分子却是少之又少，且都尚未能发展成可供人类使用的抗生素。事实上，「转醣酶」就座落在细菌细胞壁外围，具容易与小分子接触的特性，而且它也是细菌合成细胞壁时不可或缺的要素，非常适合作为对抗细菌的标的。因此，针对「转醣酶」设计开发新型抗生素，成为现阶段消弭抗药性细菌的重要目标。

中研院研究团队本次首先研发出一种採用亲和性分离的筛选平台（affinity-based search），此平台可以快速且高效率地分离并纯化出细菌转醣酶的抑制分子。透过这个机制筛选再经结构鑑定后，研究团队找到4种天然物分子（TAN1532B、Bequinostatin E、Benastatin B、Albofungin）可有效抑制细菌转醣酶。

这些天然物分子不仅能够抑制细菌转醣酶，更具有广泛的抑菌效果，尤其是可以成功抑制抗药性葡萄球菌与抗药性肠球菌的生长。除此之外，其中一种分子（Albofungin）对大部分的革兰氏阴性菌均能有效地抑制其生长，例如，它可以对抗鲍氏不动杆菌（Acinetobacter baumannii）、绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）与克雷伯氏肺炎菌（Klebsiella pneumonia），以及这些细菌的抗药性突变株。

研究团队表示，目前已与其他实验室合作，测试相关分子对不同临床抗药性菌株的效果，并计画以这些分子与细菌转醣酶结合的结构，发展更有效的抗生素。

(旺报)