本报讯 近日,美国宾夕法尼亚州立大学和约翰霍普金斯大学的研究人员发现了碳青霉烯类化合物侧链的产生原理,可能为复制这一过程和改进抗生素提供重要的帮助。
相关研究成果发表在《自然》杂志上。
碳青霉烯类是天然产生的强效广谱抗生素,由于其结构中有一种特殊的原子链,可以绕过抗生素耐药性,因此被认为是临床上的最后手段。在很多情况下,细菌可以通过降解抗生素中被称为β-内酰胺环的结构来进化出对β-内酰胺抗生素的耐药性,但在碳青霉烯类侧链中添加甲基基团能够阻止这种降解。该研究对一种名为TokK的蛋白质进行了成像。TokK是一种自由基SAM(s-腺苷甲硫氨酸)酶,参与甲基化过程,有助于将3个甲基基团添加到抗生素中,从而构建对这种抗生素至关重要的侧链。
研究人员发现,TokK首先使用铁硫簇将SAM分子转化为自由基,然后自由基从正在构建的抗生素中取出一个氢原子。TokK将甲基从其结构的甲基钴胺素中转移到抗生素上去除氢的空位。该甲基化过程共重复3次,最终产生具有3个甲基的侧链。