由于淋病奈瑟氏球菌的抗藥性菌株的傳播，現(xiàn)有的淋病治療方法(由細(xì)菌引起的性傳播感染)不再有效。在沒有疫苗的情況下，迫切需要開發(fā)新的治療選擇。

南卡羅來納州醫(yī)科大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)系教授克里斯托弗·戴維斯(Christopher Davies)博士說：“由于抗生素耐藥性，治療淋病感染正變得越來越困難。”“曾經(jīng)用來解決這個問題的抗生素不再有效。”

戴維斯和他的團(tuán)隊在2020年5月22日的《生物化學(xué)雜志》上報告了有關(guān)抗生素耐藥性的令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，表明負(fù)責(zé)耐藥性的必需蛋白質(zhì)中的突變會影響抗生素與微生物的結(jié)合。突變不是直接阻止抗生素的結(jié)合，而是阻止蛋白質(zhì)中有助于形成抗生素結(jié)合位點的運(yùn)動。該發(fā)現(xiàn)可以為開發(fā)新的克服抗生素耐藥性的治療方法提供策略。戴維斯實驗室的博士后研究員Avinash Singh博士是本文的主要作者。

淋病奈瑟氏球菌通過與所謂的奈瑟氏菌共生菌相互作用而獲得抗藥性，奈瑟氏菌常在粘膜表面定殖，例如在喉嚨和生殖道，但不會引起疾病。這些物種在接觸有人感染的抗生素后會產(chǎn)生抗藥性。然后，共生細(xì)菌不僅將它們之間負(fù)責(zé)抗生素抗性的基因部分轉(zhuǎn)移到淋病感染期間的致病性淋病奈瑟氏球中，而且還將這些基因轉(zhuǎn)移給它們。一旦淋病奈瑟氏球菌摻入了這些基因，它們就會產(chǎn)生抗藥性，并且不再可用當(dāng)前的抗生素治療。

克服這種抵抗力需要的不僅僅是對抵抗力如何產(chǎn)生的遺傳學(xué)理解。

戴維斯說：“我們需要了解這種抗性在分子水平上的含義。”“只有這樣，我們才能通過設(shè)計新的抗菌素來替代不再有效的抗菌素來解決抗菌素的耐藥性。”

近年來，頭孢菌素一直是治療淋病的主要藥物。像青霉素一樣，它們靶向必需的細(xì)菌蛋白，稱為青霉素結(jié)合蛋白(PBP)，這些蛋白負(fù)責(zé)細(xì)胞壁的構(gòu)建。細(xì)菌需要其細(xì)胞壁來維持細(xì)胞的形狀和完整性。當(dāng)PBP被頭孢菌素抑制時，細(xì)菌壁會形成孔洞，導(dǎo)致微生物死亡。

當(dāng)PBP藥物靶點突變時，淋病可對頭孢菌素產(chǎn)生抗藥性。戴維斯(Davies)小組研究了這些突變對來自頭孢菌素耐藥性淋病菌株P(guān)BP2的結(jié)構(gòu)的影響。

研究人員比較了抗藥性菌株中PBP2的分子結(jié)構(gòu)與易感性菌株中的PBP2的分子結(jié)構(gòu)。

令他們驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)該突變阻止了抗生素與蛋白質(zhì)結(jié)合所必需的PBP2形狀的改變。

通常，賦予抗生素抗性的突變發(fā)生在所謂的蛋白質(zhì)活性位點并阻斷結(jié)合。但是在PBP2中，幾個突變距離很遠(yuǎn)。這些遙遠(yuǎn)的突變似乎限制了PBP2的形狀變化，而這種變化通常會使抗生素與蛋白質(zhì)相互作用并殺死微生物。

一旦科學(xué)家了解了抗生素抗性的分子機(jī)制，他們將能夠創(chuàng)造出新一代的抗生素，旨在避免或壓倒這些機(jī)制。