具有多种作用方式的合成生物信息天然产品抗生素
John Chu1, Bimal Koirala1, Nicholas Forelli1
1Laboratory of Genetically Encoded Small Molecules, The Rockefeller University, 1230 York Avenue, New York, New York 10065, United States.
科学家开发了一种合成生物信息自然产品 (syn-BNP) 方法来发现新的抗生素. 这种方法发现了九种新型抗生素对抗耐药细菌有效,
科学领域:
- 微生物学
- 合成生物学
- 生物信息学
背景情况:
- 细菌天然产品是抗生素的重要来源.
- 越来越多的抗生素耐药性需要新的药物.
- 基因组数据包含了新的生物活性分子的巨大未开发潜力.
研究的目的:
- 通过合成生物信息自然产品 (syn-BNP) 方法探索生物合成基因集群,以发现新型抗生素.
- 通过非核糖体合成酶基因集群合成和选循环.
- 发现新抗生素对抗耐药病原体有效的结构.
主要方法:
- 使用生物信息算法来分析生物合成基因集群.
- 使用化学合成来产生预测的小分子 (syn-BNPs).
- 对157种syn- BNP循环进行了针对ESKAPE病原体和Mycobacterium结核病的抗菌活性的查.
主要成果:
- 对ESKAPE病原体和M.结核病具有活性的9种新型抗生素.
- 已经证明抗生素耐药的病原体对这些syn-BNP抗生素敏感.
- 在实验室实验中没有发现对这些新抗生素的耐药性.
- 包括细胞溶解,膜脱极化,细胞壁合成抑制和ClpP蛋白酶失调在内的多种作用模式.
结论:
- 合成BNP方法有效地获取生物合成基因集群的结构信息,用于药物发现.
- 新发现的syn-BNP抗生素对抗耐药细菌具有强烈的活性和新机制.
- 这一策略为快速识别进化抗生素以对抗抗菌素耐药性提供了一个有前途的途径.
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