美发现研发新抗生素的新方法

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据中国医药报讯 在研究自然界用于合成天然物质的一类酶时，来自美国威斯康星－麦迪逊大学的一个研究组发现了一种可用来制造出新的抗生素药物前体的方法。
在9月1日出版的《科学》杂志上，该大学Jon S. Thorson教授的研究论文报告了其所领导的研究小组发现的，一个可以产生有潜力解决顽固的抗生素耐药性感染的新物质的方法。这项研究为天然产物药物的研究与合成提供了新的思路。
自然界中，植物和其他生物如细菌能够产生出许多可治疗人类疾病的化合物。其中一些天然产物是战胜癌症和顽固感染的重要药物来源。这些产物的其中一些关键化学组分是天然糖——它常常决定着化合物生物活性。多年来，研究人员通过修饰这些天然糖结构从而开发出具有不同抗病特性的化合物。但是在大多数情况下，研究人员要改造糖分子、使其成为具有医用价值的物质并不容易。现在，Thorson和他的华人同事张常胜等人发明了一种新方法，该方法能使人类更容易地从糖中产生各种具有特定生物活性天然药物。目前，研究人员已经通过这种方法合成70多个Calicheamicin变异体。Calicheamicin是一种抗肿瘤药物，是万古霉素的新型类似物。
此前，研究人员发现一类叫做糖基转移酶的关键酶可能具有从大量的糖获得糖基的能力。Thorson还通过利用一种叫做“糖类随机化”（Glycorandomization）的技术增加了这种糖基转移酶的催化弹性。但是，这种方法常常需要另外合成外源的糖赠体（产生糖基的化合物分子）。
在这项研究中，研究组发现这种酶能够以一种非常灵活的方式来修饰天然产物，即这种酶的催化能力能够被逆转，使它能通过一步反应将一个天然产物上的糖基转移到另外的分子上。研究人员可以利用这种酶来获得天然分子上的糖基。这种方法使合成外源糖赠体变得不必要了。
这个新发现还能用于研发天然药物以外的领域，因为这类的糖转移酶在生物学中还起到其他许多功能。这个新发现意味着现在已经有可能改变，人类目前最常使用的一些化合物的分子特征，从而创造出成千上万个能用于筛选有治病潜力分子的新化合物。此外，产生这些新化合物所需的技术非常简单，并且有继续改进的潜力——这使它对医药工业更具吸引力。
刊登在8月的《新英格兰医学》杂志上的一项研究发现，医院急救室中导致患者产生皮肤和软组织感染的细菌群有59％对目前使用的抗生素产生耐药性。这使得人们对新药出现的需求很迫切——需要不断有新抗生素作为备用药品来抵抗对现有药物产生抗性的细菌。研究人员发现的这种新合成方法可能会在人类抵抗抗菌药物产生耐药性的战役中起到重要作用。