天然物分子可对付细菌抗药性，将锁定研发新型抗生素

【Technews科技新报】由于人类长久以来不当地使用抗生素，加上地球暖化与全球化，使细菌产生抗药性的状况日趋严重，在缺乏有效治疗的情况下，抗药性细菌已对人类健康形成重大威胁。因此，研发新型的抗生素以对付抗药性细菌，是人类目前亟需努力的方向。

天然物（natural products）一向是抑菌剂的重要来源之一。为了寻找新的细菌转醣酶抑制分子，吴韦伸博士生在中国台湾地区中研院基因体中心翁启惠院士与郑婷仁博士指导下，研发出一种新型高效能筛选平台。透过这项技术，研究团队筛选出 4 种天然物分子，可有效抑制细菌转醣酶，未来可望进一步打造为新型的抗生素。本研究于近日发布于《美国化学学会期刊》（Journal of the American Chemical Society）。

在目前使用的抗生素中，有些抗生素的作用为阻止细菌的细胞壁之合成，细菌细胞壁的主要成份为胜肽聚醣（peptidoglycan），它是由盘尼西林结合蛋白（penicillin-binding protein）中的“转醣酶（transglycosylase）”和“转胜肽酶（transpeptidase）”催化合成。

针对“转胜肽酶”的抗生素在过去已有显著的进展，然而，目前可以抑制“转醣酶”的化学分子却是少之又少，且都尚未能发展成可供人类使用的抗生素。事实上，“转醣酶”就座落在细菌细胞壁外围，具容易与小分子接触的特性，而且它也是细菌合成细胞壁时不可或缺的要素，非常适合做为对抗细菌的标的。因此，针对“转醣酶”设计开发新型抗生素，成为现阶段消弭抗药性细菌的重要目标。

研究团队本次首先研发出一种采用亲和性分离的筛选平台（affinity-based search），此平台可以快速且高效率地分离并纯化出细菌转醣酶的抑制分子。透过这个机制筛选再经结构鉴定后，研究团队找到 4 种天然物分子（TAN1532B、Bequinostatin E、Benastatin B、Albofungin）可有效抑制细菌转醣酶。

这些天然物分子不仅能够抑制细菌转醣酶，更具有广泛的抑菌效果，尤其是可以成功抑制抗药性葡萄球菌与抗药性肠球菌的生长。除此之外，其中一种分子（Albofungin）对大部分的革兰氏阴性菌均能有效地抑制其生长，例如，它可以对抗鲍氏不动杆菌（Acinetobacter baumannii）、绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）与克雷伯氏肺炎菌（Klebsiella pneumonia），以及这些细菌的抗药性突变株。

研究团队表示，目前已与其他实验室合作，测试相关分子对不同临床抗药性菌株的效果，并计划以这些分子与细菌转醣酶结合的结构，发展更有效的抗生素。