科技日報訊 （記者毛宇）美國伊利諾伊大學(xué)的科研人員對天然抗生素的研究取得重大突破。他們揭示了脫水酶對縮氨酸的改變過程，從而為上千種具有醫(yī)用價值的類似分子的研究找到了新路徑。該研究最近刊登在《自然》雜志上。

　　伊利諾伊大學(xué)的團(tuán)隊研究了許多具有抗生素性質(zhì)的化合物，其中最有名的是乳酸鏈球菌。研究發(fā)現(xiàn)，對乳酸鏈球菌來說，脫水酶讓該抗生素具有了最終的三維形狀。領(lǐng)導(dǎo)這一研究的該?；瘜W(xué)系教授威爾·弗雷德說，這是把縮氨酸轉(zhuǎn)化成五環(huán)結(jié)構(gòu)的第一步。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)10月27日（北京時間）報道，科研人員發(fā)現(xiàn)脫水酶主要做兩件事：一是給乳酸鏈球菌肽提供谷氨酸，二是清除谷氨酸。一種酶能完成兩個完全不同的活動，是因為這種酶與乳鏈菌肽在兩個方面起作用：脫水酶迅速抓住一部分縮氨酸，并在剩下的部分輔助建立五環(huán)結(jié)構(gòu)。

　　“乳鏈菌肽前體的一部分被牢牢抓住，另一部分則很靈活。靈活的部分實際上是化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的地方。”另一名研究員、高效生化學(xué)教授奈爾說。

　　這一五環(huán)結(jié)構(gòu)對于乳酸鏈球菌的抗生素功能至關(guān)重要：其中的兩個可以攻擊細(xì)菌的細(xì)胞壁，剩下的三個會在細(xì)菌的細(xì)胞膜上打孔。該手段特別有效，會讓細(xì)菌對抗生素更加難以抵抗。

　　乳酸鏈球菌是牛奶里的天然成分，也可在實驗室合成，在食品添加劑中用作防腐劑。上世紀(jì)60年代，乳酸鏈球菌開始被用來消滅食源性的病原體。

　　研究人員早已知道乳酸鏈球菌的基因序列，并能以此合成縮氨酸，但縮氨酸會在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生變化，從而形成最終的結(jié)構(gòu)和功能。研究發(fā)現(xiàn)，脫水酶參與了縮氨酸的改變，但是科學(xué)家之前不知道具體過程，這也阻礙了許多類似化合物的研究。威爾弗雷德說，這些化合物本可以在抗擊食源性疾病或危險的微生物傳染病方面發(fā)揮重要作用。

　　威爾弗雷德實驗室的一名研究生奧爾特加還發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)運RNA會提供谷氨酸，可以有助于脫水酶對乳酸鏈球菌進(jìn)行定型。

　　“這項研究中，我們回答了人們長期存在的疑惑，即化學(xué)層面的脫水是怎么發(fā)生的?！蓖柛ダ椎抡f，“這的確照亮了一片新天地?，F(xiàn)在，我們和其他實驗室可以做許多之前難以進(jìn)行的研究了。”

　　總編輯圈點

　　各種人工合成或部分人工合成的抗生素長期以來被用于治療各種非病毒感染的病癥，然而就在8年前，科學(xué)家首次在天然條件下從試管內(nèi)生產(chǎn)出了乳酸鏈球菌肽。這種天然的抗菌物質(zhì)用于儲存食物的歷史至今已經(jīng)超過了50年，人們在當(dāng)時便已堅信：這將有利于新型抗生素的制造。今天，新的發(fā)現(xiàn)為我們揭開了這種物質(zhì)是如何形成最終的形狀、從而成為天然抗生素的過程。有時新的發(fā)現(xiàn)往往只是剛剛開始，我們期待之前難以進(jìn)行的那些研究帶給我們更多的驚喜。