抗生物質に対する病原体の耐性が高まるにつれ、科学者たちは抗生物質に取って代わることができる薬剤のクラスを探しています。
抗生物質の代替品として最も関心の高い候補には、細菌に存在するビタミンを不活性化する物質であるアンチビタミンがあります。
科学者たちは長い間、天然に存在する抗ビタミン剤のメカニズムを理解しようと努めてきました。 私たちの多くはそれを聞いたことがありませんが、科学者は抗ビタミン剤について長い間知っていました エドワードメランビー卿 30年代後半に最初のもの（彼はそれを「毒素」と呼んだ）を特定した。
抗ビタミン剤は何をしますか？
これらの物質は、その名前が示すとおりに機能します。ビタミンの作用を停止します。 私たちは時代の終わりに近づいています 抗生物質 細菌が耐性を発達させる速度が速いためです。 そのため、研究者たちは、細菌感染症の治療のために抗生物質に取って代わる可能性のある新しいクラスの薬剤の基礎として、抗ビタミン剤をさらに詳しく調べています。
重要な詳細
前述のように、抗生物質の代替品を見つけるための科学の最初のステップは、抗生物質がどのように作用するかを理解することです。
たとえば、ビタミンB1をキャンセルする抗ビタミン剤は、ビタミンとXNUMXつの原子だけが異なり、明らかに重要ではありません。 代わりに、ドイツのゲッティンゲン大学の研究者が、何が起こっているのかを発見したことを記録した研究を発表しました。 彼らの報告は、Nature Chemical Biology誌に掲載されました。
この研究は、 カイ・ティットマン ゲッティンゲン大学の分子生物科学のためのゲッティンゲンセンターの。 チームは、計算生体分子ダイナミクスグループとのコラボレーションの恩恵を受けました。 バートドグルート Max Planck Institute for Biophysical Chemistry ofGöttingenおよびBegleyグループの タッド・ベグリー テキサス州カレッジステーションにあるテキサスA＆M大学の
アンチビタミン、単一の原子がすべてを変える
抗ビタミンB1は実際に自然に発生し、競合する細菌を殺す手段として細菌によって生成されます。 ビタミンB1以外の「臨界原子」は、明らかに重要ではない位置に表示され、謎を掘り下げます。
その単一の原子がどのようにこのような効果的な作業を行っているかを確認するために、研究者たちは高解像度のタンパク質結晶学を使用しました。 これにより、彼らは抗ビタミンB1とビタミンB1の間の相互作用を原子レベルで観察することができました。
彼らが見たのは、抗ビタミン剤が機能しているタンパク質に見られる「プロトンダンス」を完全に破壊したということでした。 カイ・ティットマン 「アンチビタミンのもう2019つの原子が、細かく調整された機構をブロックする歯車の複雑なシステムの砂粒のように機能します。」 （Tittmannのグループは、この「ダンス」をXNUMX年に初めて文書化しました。）
抗ビタミン剤は人間を悩ませません
新しい研究の特に重要な発見は、抗ビタミンB1がB1が細菌で機能するのを妨げますが、それは人間のビタミンを妨害しないことです。
いつの日か、患者に害を与えることなく病原体を標的とし中和する抗ビタミン剤が開発されることが期待されています。
のチーム デグルー 彼は、なぜ人間が放浪原子の影響を受けないのかを理解するためにコンピュータシミュレーションを作成し、人間のタンパク質は抗ビタミン剤にまったく結合しないので、抗ウイルス剤によって「毒されない」ことを発見しました。
抗生物質の代替として抗ビタミン剤がいつか介入する準備ができている可能性は完全に予想外ではありません。
抗ビタミン剤は実際には、プロントシルやアミノプテリンなどの抗生物質や抗増殖薬の開発に使用されています。 そして、すでにいくつかの抗ビタミン剤が使用されており、特にビタミンB12、B9およびK拮抗薬です。
抗生物質の効果がなくなった場合、抗ビタミン剤は「新しい」友達だけに頼ることになります。
