伊利诺伊州芝加哥大学的研究人员确定了细菌核糖体的新高分辨率结构，结果表明，单个水分子可能是导致抗生素耐药性的原因，并且可能是解决方案。

UIC研究的新结果发表在“自然化学生物学”杂志上。

当病原菌发展出击败旨在杀死它们的药物的能力时，它们就会对抗生素产生抗药性。在美国，每年都有数百万人遭受抗药性感染，结果导致数千人死亡。

开发新药是科学界试图减少抗生素耐药性影响的关键方法。

UIC药学院药物科学教授，《美国药典》的合著者亚历山大·曼金（Alexander Mankin）表示：“制造改良药物，我们要做的第一件事是更好地了解抗生素的工作原理以及'坏虫'如何对它们产生抗药性。纸。

曼金和他的同事尤里·波利卡诺夫（Yury Polikanov）是UIC文理学院的生物科学副教授，他一直在研究当今临床上最常用的一种抗生素-大环内酯类药物的作用机理。

该论文的通讯作者波利卡诺夫说：“大环内酯是最成功的抗生素，通常用于治疗社区传播的感染-人们一直在使用大环内酯类抗生素，例如阿奇霉素。” “杀虫剂通过进入细菌并与核糖体（细胞的蛋白质合成机器）结合而起作用。一旦结合，该药物就可以阻止核糖体产生新的蛋白质，从而阻止细菌的生长和复制。但是，抗药性细菌会改变其核糖体，因此毒品再也无法与他们结合了。”

通过两个实验室之间多年的合作，UIC研究人员能够了解大环内酯类如何与核糖体结合，细菌如何对大环内酯类药物产生反应以及它们如何对这些常用药物产生抗药性。他们还学习了如何捕获被抗生素入侵的核糖体的高分辨率图像。

“我们比较了来自敏感细菌和耐药细菌的核糖体的高分辨率结构，并注意到耐药菌的核糖体中不存在紧密结合抗生素所需的水分子。抵抗细菌，这种水分子根本就没有空间，”波利卡诺夫说。

研究人员发现，水分子充当了核糖体和抗生素之间的桥梁。当耐药细菌改变其核糖体的化学组成时，就无法在核糖体与药物之间建立这种桥梁。尽管科学界一直在猜测敏感和耐药核糖体的结构差异很重要-为何这些变化阻止药物作用的原因以前是未知的。

曼金说：“这项研究为为什么大环内酯类药物不能与耐药细菌的核糖体结合提供了令人信服的解释。”

波利卡诺夫说：“我们对这一发现感到非常兴奋。” “因为我们现在知道大环内酯类抗生素与它们的靶标核糖体之间如何精确相互作用。这一发现很重要，因为它将为不需要这种水分子结合的新抗生素提供信息并促进其开发。对此类药物的需求量很大。甚至能够杀死那些对当前使用的药物产生抗药性的细菌。”