随着抗生素耐药性问题的不断加剧，我们需要新的药物来对抗体内那些已经知道如何避免这些药物的有害细菌。麦吉尔大学科学家的一项新研究代表了我们在开发持久有效的药物方面迈出的重要一步。
这项发表在《自然》杂志上的研究揭示了自然界微生物内部的分子机器如何构建抗生素。研究人员已经在这个问题上工作了几十年，而这一新的见解代表了我们在创造新药和药物方面能力的重大进步。
科学家安杰洛斯·皮斯托菲迪斯（Angelos Pistofidis）和马丁·施梅因（Martin Schmeing）使用位于萨斯喀彻温大学的加拿大光源（CLS）拍摄了分子机器晶体结构的开创性照片。
皮斯托菲迪斯和施梅因研究的分子机器被称为非核糖体肽合成酶（NRPSs）。它们构建了一些当前医疗保健和环境治疗中最重要的化合物，包括抗生素、抗癌剂和免疫抑制剂。
“它们有无数的应用，”皮斯托菲迪斯说。“例如，环孢素作为一种免疫抑制剂，在器官移植手术中已被多次使用。”
他们项目中的突破是在抗生素构建过程中的关键步骤捕捉到了NRPS的图像。此前，他们已经确定了NRPS生产过程中的步骤，但细节模糊不清。同步辐射装置在他们的工作中发挥了关键作用。
“CLS是一个世界级的机构。你可以非常迅速和高效地收集数据。它使我们在收集非常复杂的晶体数据，如我们在论文中展示的那个，变得相当高效，”施梅因说。
让NRPS机器在这一步暂停花了皮斯托菲迪斯四年的时间，而施梅因已经在揭开整个过程的细节上工作了15年。
这项工作还远未结束，因为团队希望更深入地了解NRPS如何在生产线后期构建更大、更复杂的结构。
“这些分子机器为我们提供了一条明确的途径，可以生产出可能有助于各种健康状况的新分子——无论是阻止下一次病毒大流行、对抗抗生素耐药性，还是对三阴性乳腺癌产生重大影响，”施梅因说。
施梅因和皮斯托菲迪斯将继续沿着这条道路前进，描述研究人员用于构建下一代健康解决方案的构建模块。
更多信息：Pistofidis, A. 等，非核糖体肽合成中的缩合结构和机制。《自然》（2024）。DOI: 10.1038/s41586-024-08417-6. www.nature.com/articles/s41586-024-08417-6
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