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上海士鋒生物關(guān)于開(kāi)糖基轉(zhuǎn)移酶的詳細(xì)介紹

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中國(guó)臺(tái)灣中研院基因組研究中心,及中國(guó)臺(tái)灣大學(xué)生化科學(xué)研究院等處的研究人員在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志上發(fā)表了題為“Crystal structure of Staphylococcus aureus transglycosylase in complex with a lipid II analog and elucidation of peptidoglycan synthesis mechanism”的文章,破解了困擾科學(xué)家們長(zhǎng)達(dá)二十年的一個(gè)謎團(tuán)——糖基轉(zhuǎn)移酶的結(jié)構(gòu)與作用機(jī)制,這對(duì)于進(jìn)一步研發(fā)新型抗生素具有重要意義。

文章的通訊作者分別是中研院院長(zhǎng)翁啟惠教授,以及基因體研究中心副研究員馬徹,其中翁啟惠教授早年畢業(yè)于中國(guó)臺(tái)灣大學(xué),獲得美國(guó)麻省理工學(xué)院化學(xué)博士學(xué)位,1994年當(dāng)選“中央研究院院士”,并曾當(dāng)選美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院院士及美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士,在專業(yè)領(lǐng)域頗具聲譽(yù)。

在與人類對(duì)抗的過(guò)程中,病菌往往通過(guò)快速變異令藥物產(chǎn)生耐藥性,令投入臨床使用的藥物很快失效。目前研發(fā)抗生素主要是通過(guò)靶向轉(zhuǎn)肽酶(transpeptidase),這是細(xì)菌細(xì)胞壁上一種主要組成成分,對(duì)于細(xì)菌的存活至關(guān)重要。針對(duì)轉(zhuǎn)肽酶的抗生素中zui的就是青霉素了。

但是近年來(lái),糖基轉(zhuǎn)移酶變異,以及其它改變都導(dǎo)致了耐藥性細(xì)菌的出現(xiàn)。而另外一種細(xì)菌細(xì)胞壁酶:糖基轉(zhuǎn)移酶(transpeptidase)則至今沒(méi)有針對(duì)性的抗生素。

研究人員通過(guò)分析幾種耐藥性細(xì)菌,發(fā)現(xiàn)其糖基轉(zhuǎn)移酶并沒(méi)有發(fā)生遺傳突變,這說(shuō)明這是針對(duì)糖基轉(zhuǎn)移酶的新型藥物也許是未來(lái)發(fā)展的方向。

然而知道這一點(diǎn)容易,研發(fā)相應(yīng)的藥物卻很難,二十年來(lái)科學(xué)家們都聚焦于這一領(lǐng)域,但是未有突破性進(jìn)展。在這篇文章中,研究人員則利用X射線結(jié)晶方法,清晰解構(gòu)出金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)細(xì)胞壁上糖基轉(zhuǎn)移酶,以及其作用底物:lipid II 的復(fù)合結(jié)構(gòu)。并由此分析了糖基轉(zhuǎn)移酶催化lipid II的機(jī)制機(jī)理。

這項(xiàng)研究表明未來(lái)可以針對(duì)阻斷糖基轉(zhuǎn)移酶作用的分子藥物,從而研發(fā)出新一代抗生素。這無(wú)疑對(duì)于目前靶向超級(jí)細(xì)菌等耐藥性細(xì)菌具有重要意義,因此這項(xiàng)研究引起了各方的關(guān)注。

翁啟惠院士研究組除了在這一方面取得的成果外,他們也曾研發(fā)了*個(gè)具治療效果的乳腺癌疫苗,先前實(shí)驗(yàn)證明對(duì)末期患者治療有效性達(dá)80%。美食品藥物管理局(FDA)與臺(tái)衛(wèi)生署已同意近期同步進(jìn)行第二、第三階段人體試驗(yàn),zui快三年后上市。翁啟惠表示,乳腺癌疫苗*階段人體實(shí)驗(yàn)達(dá)到八成以上的有效性,即十位受測(cè)乳腺癌患者施打該疫苗后,可有效殺死癌細(xì)胞,且追蹤五年后,乳腺癌復(fù)發(fā)人數(shù)只有兩位。

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