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日本北海道大學市川聰教授領導的團隊最近在《自然·通訊》雜志上發表論文，詳細介紹了一種高效抗菌化合物的開發，該化合物可有效對抗最常見的多重耐藥細菌。
抗生素是治療多種細菌性疾病的重要藥物，但由于持續過度使用和誤用，耐藥性細菌也在不斷增加。研究團隊一直致力于新型抗菌藥物的開發。最近，他們合成了一種類似球霉素（sphaerimicin）的抗菌化合物，這些化合物能阻斷細菌中MraY蛋白質的功能。MraY是細菌復制所必需的，在細菌細胞壁的合成中發揮作用，但并未成為目前商業抗生素的目標。
研究人員表示，生物化合物球霉素具有非常復雜的結構，他們著手設計了這種分子的類似物，它更容易制造，同時對MraY更有效，從而提高了其抗菌活性。新設計的藥物可有效對抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）和耐萬古霉素糞腸球菌（VRE），這是兩種很常見的多重耐藥細菌。
該團隊通過分子建模輔助計算分析了球霉素A的結構，設計合成了球霉素A的兩個類似物SPM1和SPM2。研究發現，這些類似物對革蘭氏陽性細菌有效。
然后他們確定了與MraY結合的SPM1的結構。通過研究這種結構并將其與相關抗菌劑的結構比較，他們進一步簡化分子，成功開發了一種更簡單的類似物SPM3，其活性與SPM1相似。
除了對MRSA和VRE有效外，SPM對結核分枝桿菌也有效，結核分枝桿菌是導致結核病的細菌，并且具有多重耐藥菌株。
團隊成員總結道，新研究最重要的貢獻是球霉素核心骨架的構建，它可用于開發更多靶向MraY的抗菌劑，從而開發出針對更多耐藥菌株的藥物。球霉素是最有前途的，因為MraY也存在于革蘭氏陰性細菌中。未來的工作將包括優化目前開發的SPM分子，以及開發含球霉素的抗生素組合以針對更廣泛的細菌。
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