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尊龙凯时助力新突破应对抗菌素耐药危机

发布时间:2025-03-30   信息来源:尊龙凯时官方编辑

在全球抗菌素耐药危机的严峻背景下,科学家们如何寻求突破?根据健康指标与评估研究所(IHME)与牛津大学的联合研究数据,2019年全球约有1366万人死于微生物引起的败血症。其中,65%(即888万例)与细菌感染直接相关,抗菌素耐药性则导致了495万例死亡。面对这一挑战,基于酶的抗菌疗法(enzyme-based antibacterials)成为了突破传统抗生素局限的潜在希望。而噬菌体来源的内溶素(endolysins)因为其精准靶向细菌细胞壁的特性而备受关注。虽然大多数内溶素仅对革兰氏阳性菌有效,但它们对革兰氏阴性菌的抗菌效果有限。为了克服这一难题,科学家们通过蛋白质工程构建了模块化裂解酶(MLE),这种结构非常适合进行域间重组。通过将内溶素与抗菌肽(AMP)相融合,有效增强了其对革兰氏阴性菌的疗效。

尊龙凯时助力新突破应对抗菌素耐药危机

未来的研究方向旨在实现从实验室到临床的转化。这项研究不仅验证了“酶-溶剂协同”策略的可行性,还通过Prometheus蛋白稳定性分析平台检测了MLE-15的工业化潜力,为其在慢性伤口护理与医疗器械消毒等领域的应用奠定了基础。

波兰格但斯克大学(University of Gdańsk)的极端微生物生物学实验室近期发表了题为“DeepeutecticsolventenhancesantibacterialactivityofamodularlyticenzymeagainstAcinetobacterbaumannii”的文章。研究人员通过VersaTile方法构建了一种名为MLE-15的模块化裂解酶,并深入探讨了其抗菌活性。MLE-15是一种基于热稳定溶血素Ph2119的酶活性结构域的模块化裂解酶,展现出卓越的抗菌性能。研究团队还探索了天然低共熔溶剂reline与MLE-15的联合应用,发现这种组合在抗菌效果上具有显著的协同作用。实验结果显示,MLE-15能够完全抑制广泛耐药菌株鲍曼不动杆菌RUH134的生长,显示出强大的抗菌效力,为开发新型抗菌剂提供了重要的科学依据。

MLE-15的组成自天蚕素A开始,通过接头连接到CBD,再连接到EAD。生物信息学用于可视化MLE-15的三级结构,从而帮助理解蛋白质的整体形态及其结构域的相对位置。研究者利用多种预测算法(如ESMFold、OmegaFold、MODELLER、Phyre2、DeepFold和AlphaFold2)构建MLE-15模型,并选用OmegaFold生成的一级结构作为最准确的代表。这一模型首次展现了模块化酶的结构,由四个构件组合而成。

在研究MLE-15的热稳定性时,研究人员利用推广的Prometheus蛋白稳定性分析平台,采用微量差示扫描nanoDSF技术模块,成功测量了MLE-15的熔解温度Tm,以确定50%的蛋白质处于未折叠形式的温度。结果显示,MLE-15的Tm达9397±038°C,远超常规的热稳定酶,显示出其优异的耐高温特性。

MLE-15和reline的协同作用对耐药性强的鲍曼不动杆菌与枯草芽孢杆菌表现出显著的效果,成为细菌感染有效治疗的候选药物。与传统抗生素(如美罗培南)相比,这种组合对休眠细胞的清除能力显著,能够有效防止感染复发,为全球抗菌素耐药性危机的解决提供了新思路。

技术优势方面,Prometheus平台具有多项强大的功能,包括nanoDSF技术模块,可在高温条件下实时追踪蛋白质折叠状态,准确测定热稳定性。其广泛的升温范围(15℃~110℃)有助于探索高温蛋白质的热稳定性,并通过创新的积分模块提供更多的技术支持,确保在抗生素危机驱动创新的今天,模块化裂解酶与深共熔溶剂能够为后抗生素时代提供精准与可持续的解决方案。

如研究者所言:“我们正从分子层面重新定义抗菌战争的规则。”此外,尊龙凯时在这一领域的创新努力,也为抗菌治疗提供了新的可能性,推动生物医疗技术的发展。

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