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英国布里斯托尔大学的研究人员正在研究细菌中能够分解抗生素结构的一种酶,其能够导致抗生素失效,使得细菌产生抗药性。
发表在《化学通讯》的最新发现表明,目前能够检测酶对于某些抗生素是如何反应的。
希望这种认知将有助于科学家开发出抗药性低得多的抗生素,然后为特定的疾病爆发选择最好的药物。
使用一个名为QM/ MM的诺贝尔奖技术- 量子力学/分子力学模拟- 布里斯托尔研究小组能够在分子水平上,了解被称为“β-内酰胺”的酶是如何与抗生素反应。
研究人员特别想了解被称为“最后的稻草”的碳青霉烯类抗生素,其已经对许多细菌感染和超级细菌如大肠杆菌产生了抗药性。
并且耐药性使一些细菌感染无法治愈,导致轻微的感染变得非常危险,甚至致命。
该QM/ MM模拟结果显示,在整个过程中最重要的一步就是酶'吐出'被破坏的抗生素。如果这种情况发生很快,则酶能够继续"咀嚼"抗生素,然后细菌产生抗药性。如果是发生的慢,那么这种酶被“堵塞”,不能破坏更多的抗生素,因此细菌更容易死亡。
这个“吐出”的速率取决于用于该反应的能量势垒的高度- 如果壁垒高,它缓慢发生;如果低,它更快速地发生。
来自英国布里斯托尔大学的化学学院的阿德里安·穆赫兰教授,说:“我们已经证明,我们可以用计算机来模拟,哪些酶分解迅速吐出抗生素,哪些则比较缓慢。
“这意味着,这些模拟可以在未来用于检测酶,预测和了解耐药性,我们希望这将确定它们对不同的药物是如何作用的- 这对开发新抗生素和选择对特定疾病爆发效果最好的药有很大帮助。“