新化合物 V-161 为对抗抗生素耐药细菌带来希望
V-161 是一种新化合物,针对耐万古霉素肠球菌粪便 (VRE) 中的 Na+ -V-ATP 酶,可显着减少细菌生长和定植。最近的一项研究表明,通过鉴定一种化合物 V-161,一种对抗抗生素耐药性的有前途的方法,该化合物可以抑制钠泵酶,这种酶对于肠道碱性条件下 VRE 的生存至关重要,同时保留有益细菌。这一突破为治疗医院获得性感染和对抗抗生素耐药细菌的全球威胁带来了希望。抗生素耐药细菌的增加是一个全球性的健康问题。由于这些耐药感染,研究将在 2050 年进行......
新化合物 V-161 为对抗抗生素耐药细菌带来希望
V-161 是一种新化合物,针对耐万古霉素肠球菌粪便 (VRE) 中的 Na+ -V-ATP 酶,可显着减少细菌生长和定植。最近的一项研究表明,通过鉴定一种化合物 V-161,一种对抗抗生素耐药性的有前途的方法,该化合物可以抑制钠泵酶,这种酶对于肠道碱性条件下 VRE 的生存至关重要,同时保留有益细菌。这一突破为治疗医院获得性感染和对抗抗生素耐药细菌的全球威胁带来了希望。
抗生素耐药细菌的增加是一个全球性的健康问题。研究预测,到 2050 年,每年将有超过 1000 万人死于这些耐药感染。世界卫生组织 (WHO) 已确定了 12 种关键的抗生素耐药病原体,包括耐万古霉素肠球菌 (VRE),例如:粪肠球菌乌姆(粪肠球菌乌姆)。 VRE 会导致严重的医院获得性感染,如心内膜炎和败血症,并对多种抗生素产生耐药性,凸显了对新抗菌治疗的迫切需要。
为了应对这一危机,日本千叶大学科学研究生院Takeshi Murata教授领导的研究小组发现了一种有前途的新化合物V-161,它可以有效抑制VRE的生长。她的研究检查了钠泵酶E·平江的近亲屎肠球菌用作研究酶的更安全、更可预测的模型。该团队成员包括千叶大学科学研究生院的第一作者 Kano Suzuki 助理教授;千叶大学医学真菌学研究中心的 Yoshiyuki Goto 副教授;结构生物学研究中心高能加速器研究机构Toshiya Senda教授和Toshio Moriya副教授;和国立自然科学研究所分子科学研究所的 Ryota Iino 教授。这项研究在线发表于自然结构和分子生物学2024 年 11 月 21 日,假设 Na+ 转运 V-ATP 酶可以在专门针对 VRE 而不影响有益细菌的抗生素开发中发挥关键作用。
村田博士解释说,“这种酶有助于做到这一点。这使得 VRE 中的 Na+ 转运 V-ATP 酶成为选择性抗菌治疗的理想靶点。”他进一步指出,“我们筛选了 70,000 多种化合物,以确定 Na+-V-ATP 酶的潜在抑制剂。其中,V-161 脱颖而出,成为强有力的候选者,在碱性条件下(对于这种耐药病原体的生存至关重要的环境)下,显示出在减少 VRE 生长方面具有显着功效。”随后,进一步的研究表明,V-161不仅能抑制酶功能,还能减少VRE在小鼠小肠中的定植,凸显了其治疗潜力。
这项研究的一个关键发现是对该酶膜 V0 结构域进行了高分辨率结构分析,揭示了 V-161 如何与其结合并破坏酶功能的详细见解。 V-161 靶向酶的 C 环和 A 亚基之间的界面,有效阻断钠转运。这些结构信息对于理解该化合物的工作原理至关重要,并为开发针对该酶的药物提供了基础。
村田博士解释说,“从结构分析中获得的结果可用于开发其他难治性细菌的治疗方法,并为制定未来药物开发的重要指南提供基础。”他进一步补充说,“我们希望,不仅针对 VRE,而且针对广泛的耐药细菌,创新疗法的开发将显着推进耐药感染的治疗。”
虽然结果令人鼓舞,但该研究还指出,需要进一步研究以使 V-161 更加有效并提高其针对更广泛的细菌菌株的有效性。尽管存在这些挑战,这些结果代表了在开发对抗 VRE 和其他抗生素耐药细菌的新治疗药物方面取得了重大进展。作为不断完善 V-161 努力的一部分,研究小组计划针对其他细菌菌株对其进行测试,以进一步评估其潜力。
村田博士表示,村田博士要反思这些结果。“我们希望这项努力最终能够成功
为 VRE 和其他耐药细菌引起的感染提供更有效的治疗方法,对传染病和公共卫生领域产生重大影响。 “最终目标是开发一类新型抗生素,不仅可以补充现有的治疗方法,还可以作为对抗不断升级的抗生素耐药性威胁的强大解决方案。
资料来源:
铃木,K.,等人。 (2024)。 Na+-V-ATPase 抑制剂抑制 VRE 生长并揭示 Na+ 途径结构。 自然结构与分子生物学。 doi.org/10.1038/s41594-024-01419-y 。