基于結(jié)構(gòu)對(duì)早期使用的抗生素奇霉素進(jìn)行化學(xué)修飾，科學(xué)家們研發(fā)出了新一代奇霉素抗生素。第二代奇霉素能抑制對(duì)各種抗生素耐受的肺炎鏈球菌的生長(zhǎng)，并對(duì)導(dǎo)致呼吸道疾病的嗜血桿菌和卡塔莫拉菌的抗菌能力增強(qiáng)，對(duì)軍團(tuán)桿菌和性傳播的淋球菌和衣原體的抗菌能力也有所增強(qiáng)。
細(xì)菌的耐藥性問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，正常劑量的藥物無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的殺菌效果，給疾病的治療造成困難。目前認(rèn)為抗藥性的產(chǎn)生是微生物基因突變?cè)斐傻?。為防止和減少抗藥菌的產(chǎn)生，除了合理用藥外，不斷改進(jìn)和研制新型抗生素也極為重要。美國(guó)疾病預(yù)防控制中心估計(jì)抗藥菌每年使兩百萬(wàn)美國(guó)民眾患病，并導(dǎo)致23,000例死亡。
奇霉素屬于氨基糖苷的抗菌素，它能與細(xì)菌的30S核蛋白體結(jié)合而阻礙蛋白質(zhì)的生物合成。毒副作用小，非常安全，但并不能抑制多數(shù)臨床上重要的病原菌。其抗藥性菌株的30S核蛋白體中被稱(chēng)為“S5"的蛋白質(zhì)可看到有變異。
Lee的策略是，*搜尋二三十年前的時(shí)代的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)，那時(shí)候抗藥菌還很少，他們希望從文獻(xiàn)中找出像奇霉素一樣的天然藥物，提高現(xiàn)有藥物效力、減少副作用、避免抗藥性出現(xiàn)。2014年研究人員利用這個(gè)方法研發(fā)了新型抗生素spectinamides 用于特異性治療肺結(jié)核，這種抗生素利用新機(jī)制在細(xì)胞中積累，抑制蛋白合成從而導(dǎo)致被感染細(xì)胞死亡。
隨著核糖體的結(jié)構(gòu)解析與技術(shù)進(jìn)步，奇霉素與核糖體的3D模型在原子水平上被看得一清二楚。他們利用這個(gè)模型將奇霉素進(jìn)行化學(xué)修飾，以結(jié)構(gòu)為指導(dǎo)研發(fā)了20種奇霉素的類(lèi)似物。新一代藥物穩(wěn)定性更好，與人受體和藥物代謝酶沒(méi)有相互作用，表明體內(nèi)藥物相互作用水平低，毒副作用很小。
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