抗生素耐药问题已经成为世界性难题之一。但近日从德国慕尼黑工业大学传来好消息，该校的一支化学家小组提出了一种新方法：他们已识别出金黄色葡萄球菌新陈代谢过程中的重要酶，如果以一种定向攻击方式阻断这些酶，就可以将病原体饿死。
“许多细菌已经对广谱药物产生抗药性，而这项研究的一个重要目标是发现新的攻击点。”慕尼黑工业大学教授Stephan Sieber和他的博士生Annabelle Hoegl等人共同研制出一种分离和代谢酶的方法，这种酶能够控制新陈代谢过程，如果阻断这些酶，就能或多或少地“饿死”病原体。
他们的最新研究对金黄色葡萄球菌进行了检测。这种细菌由数千种蛋白质构成，并普遍存在于世间，并且部分金黄色葡萄球菌种类对抗生素产生了抗药性。Stephan Sieber表示，能够大海捞针式地分离出具有特性属性的酶，识别它们，并调查它们的功能性是一个真实的挑战。
在这项实验中，研究人员使用维生素B6以加速细胞内化学反应，维生素B6中一种关键成分是磷酸吡哆醛（PLP），如果没有依赖磷酸吡哆醛的酶物质，细菌的新陈代谢过程就会中断，从而导致细菌被饿死。
之后，研究小组使用化学改良的磷酸吡哆醛检测PLP依赖酶，被标记后的分子放入繁殖金黄色葡萄球菌的营养液中。由于这种营养液不含天然磷酸吡哆醛，所以PLP依赖酶将结合这些标记分子，紧接着研究人员使用超声波装置破裂这些细菌，并挑选出携带标记的酶。分子挑选的基本原理也被称为“蛋白质剖析”，这并非一个全新技术，但是慕尼黑工业大学的科学家首次使用这种方法调查分析PLP依赖酶。
Stephan Sieber说：“我们能够证实这种方法非常有效可行，葡萄球菌中许多重要的酶物质都依赖于磷酸吡哆醛，我们挑选分离出73%的酶，并用质谱法鉴定分析。”
此外，研究人员发现了之前未知的PLP依赖酶，并破译了它们的功能。Stephan Sieber将寻找新抗生素靶点的过程中，看作成为一种探寻宝藏。
这项发现可以用来研制新型抗菌活性药物，下一步，研究人员希望更加详细地研究酶的功能性，并确定如何在不损害人体细胞健康的前提下，采取针对性的方式阻断细菌的新陈代谢。（刘奕洋）
相关论文信息：DOI: 10.1038/s41557-018-0144-2
内容来源：中国科学报来源：中国科学报
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