《Nature》30年新突破!花園土壤找到新型廣效抗生素

日期2025-03-28
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(圖片來源取自:McMaster University)
距離上次新型抗生素進入市場已是近30年前的事。近(26)日,加拿大麥克馬斯特大學與芝加哥伊利諾大學研究團隊,從花園土壤樣本中,採集篩選出一款名為lariocidin的套索肽(lasso peptide)新型抗生素,可直接針對多種致病、甚至是對現有抗生素有抗藥性菌株核醣體的特定部位,發揮廣泛的抗菌效果。研究結果發表在《Nature》期刊。
 
當細菌演化、對現有抗生素產生抗藥性時,就會出現抗生素抗藥性(AMR),根據世界衛生組織(WHO)表示,抗生素抗藥性的問題近年已成為全球重大公共衛生威脅之一。
 
由麥克馬斯特大學研究員Gerry Wright領導的團隊,從加拿大漢密爾頓一戶人家後院取得的土壤樣本細菌,在實驗室中培養大約一年,這種長時間的培養方式,可讓一些生長速度慢、平常可能被忽略的細菌有機會被發現。
 
他們發現一種屬於芽孢桿菌屬,名為Paenibacillus的土壤細菌,會產生一種套索狀胜肽分子(Lasso-shaped molecule)—— Lariocidin,對其他細菌有強效抑制作用,甚至能對抗一般具有抗藥性的細菌。
 
進一步研究發現,Lariocidin會靶向細菌的蛋白質製造工廠——小核醣體亞基中的一個獨特部位,這個位置與現有針對小核醣體亞基的抗生素不同,因此能避開細菌常見的抗藥性機制。
 
此外,研究團隊還發現,Lariocidin會與轉運RNA(transfer RNA)結合,而非和核苷鹼基結合,此方式可讓遺傳密碼無法被讀取,進而抑制細菌生長和存活的能力。
 
不僅如此,他們還發現,傳統抗生素必須透過細菌內的「轉運蛋白」進入細胞才能發揮作用,而細菌會改變或移除這些轉運蛋白來阻擋藥物,但Lariocidin本身帶較強正電荷,能直接穿越細菌細胞膜進入細胞,不需依賴轉運蛋白,使Lariocidin具備廣效抗菌的潛力。
 
在小鼠感染動物模型中,研究人員也發現Lariocidin能有效減少多重抗藥性細菌(如Acinetobacter baumannii)在各個器官中的表現量,同時在人類正常細胞上證明沒有毒殺作用。
 
研究人員表示,lariocidin是首個被發現、能作用於核醣體的新型套索肽,未來還有機會從自然界中找到更強效的類似分子。目前,團隊正著手開發lariocidin 的修飾版本,以進一步大量生產,利臨床應用發展。
 
資料來源:
https://www.news-medical.net/news/20250327/New-peptide-antibiotic-stops-bacteria-by-binding-where-no-drug-has-before.aspx