Nat Commun：揭示抗生素之间彼此相互作用的分子机制
来源：本站原创 2020-09-10 13:53
2020年9月10日 讯 /生物谷BIOON/ --通常情况下科学家们很难预测药物联合使用时的效果到底如何，有时候两种抗生素结合后会比预期更加有效地增强其作用效果并抑制细菌的生长，但在其它情况下，其结合后的作用效果就会变弱。不同药物有多种组合方式（比如抗生素），因此预测这些药物的不同组合以及其所产生的效应就显得尤为重要了，近日，一项刊登在国际杂志Nature
2020年9月10日 讯 /生物谷BIOON/ --通常情况下科学家们很难预测药物联合使用时的效果到底如何，有时候两种抗生素结合后会比预期更加有效地增强其作用效果并抑制细菌的生长，但在其它情况下，其结合后的作用效果就会变弱。不同药物有多种组合方式（比如抗生素），因此预测这些药物的不同组合以及其所产生的效应就显得尤为重要了，近日，一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自科隆大学等机构的科学家们通过研究定量分析单一抗生素的作用机制，或许有望帮助预测抗生素进行组合后所产生的效应。
图片来源：CC0 Public Domain
研究者Tobias Bollenbach博士表示，我们想通过研究揭示当抗生素彼此相互结合时其如何抑制细菌细胞中蛋白质的合成，同时我们还希望能利用数学模型来尽可能地预测抗生素结合后所产生的效应，文章中，研究人员深入分析了细胞如何对药物组合和其它信号产生反应。
细菌细胞中的核糖体能不断地将基因中的DNA序列转化为蛋白质的氨基酸序列，很多抗生素就能靶向作用这一过程并抑制蛋白质的翻译，不同的抗生素会特异性地阻断蛋白质翻译周期的不同阶段，研究者发现，抗生素之间的相互作用常常会在翻译周期中出现瓶颈，比如，当抗生素结合后，抑制翻译周期起始和中间阶段的抗生素或许就会表现出较弱的效应。
为了能够阐明药物相互作用背后的分子机制，科学家们创建了人工化的“瓶颈”来遗传性地模拟特定抗生素的效应，如果这种瓶颈阶段被锁定在翻译周期的中间阶段，那么核糖体的交通阻塞就会发生，而在翻译周期的起始阶段引入另外一种“瓶颈”或许就能解决这个问题，通过将来自统计物理学的理论模型与实验相结合，研究人员就发现，这种效应或许就能解释阻断这些翻译步骤的抗生素之间的药物相互作用。
最后研究者Tobias Bollenbach表示，定量化地理解单一抗生素的作用效果或许就能在不需要检测试验和错误所造成的所有可能性组合的前提下，帮助预测抗生素相互作用所带来的效应，本文研究结果非常重要，因为研究者所开发的相同的方法还能用于研究其它药物的相互作用机制，同时未来也能帮助研究人员开发一种新型、有效的药物组合方式。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Bor Kavčič et al, Mechanisms of drug interactions between translation-inhibiting antibiotics, Nature Communications (2020). DOI:10.1038/s41467-020-17734-z
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