在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種操縱細(xì)菌中關(guān)鍵裝配線酶的新方法，這可能為新一代的抗生素治療鋪平道路。

他們描述了如何利用CRISPR-Cas9基因編輯來(lái)構(gòu)建新的非核糖體肽合成酶，以提供臨床上重要的抗生素。NRPS是諸如青霉素之類(lèi)的天然抗生素的高產(chǎn)生產(chǎn)者。然而，到目前為止，操縱這些復(fù)雜的酶來(lái)生產(chǎn)新的和更有效的抗生素一直是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

英國(guó)政府估計(jì)，抗菌素耐藥性（AMR）感染估計(jì)每年在全球造成70萬(wàn)人死亡，預(yù)計(jì)到2050年將上升到1000萬(wàn)人，使全球經(jīng)濟(jì)損失100萬(wàn)億美元。AMR還威脅著聯(lián)合國(guó)的許多可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDG），除非AMR得到控制，否則到2050年可能會(huì)有額外的2800萬(wàn)人被迫陷入極端貧困。

這些作者表示，這種基因編輯方法可用于產(chǎn)生改進(jìn)的抗生素，并可能導(dǎo)致開(kāi)發(fā)新的治療方法，幫助在未來(lái)對(duì)抗耐藥性病原體和疾病。論文通訊作者、曼徹斯特大學(xué)曼徹斯特生物技術(shù)研究所化學(xué)生物學(xué)教授Jason Micklefield解釋說(shuō)，“抗生素耐藥性病原體的出現(xiàn)是我們今天面臨的最大威脅之一。我們開(kāi)發(fā)的基因編輯方法是一種非常有效和快速的方法，可以設(shè)計(jì)出復(fù)雜的裝配線酶，從而產(chǎn)生具有潛在改進(jìn)特性的新抗生素結(jié)構(gòu)。”

我們環(huán)境中的微生物---如土壤中的細(xì)菌---進(jìn)化出的NRPS將氨基酸組裝成通常具有非常強(qiáng)的抗生素活性的肽產(chǎn)物。今天在臨床上使用的許多最具治療意義的抗生素都來(lái)自這些NRPS，比如青霉素、萬(wàn)古霉素（vancomycin）和達(dá)托霉素（daptomycin）。

不幸的是，致命的病原體正在出現(xiàn)，它們對(duì)所有這些現(xiàn)有的抗生素藥物都有耐藥性。一種解決方案是構(gòu)建具有改進(jìn)特性的新型抗生素，以逃避病原體的耐藥性機(jī)制。然而，非核糖體肽類(lèi)抗生素是非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，用一般的化學(xué)方法很難生產(chǎn)，也很昂貴。為了解決這個(gè)問(wèn)題，這些作者使用基因編輯方法來(lái)設(shè)計(jì)NRPS，交換識(shí)別不同氨基酸的結(jié)構(gòu)域，從而形成能夠提供新型肽產(chǎn)物的新裝配線。

Micklefield補(bǔ)充說(shuō)，“我們?nèi)缃衲軌蚴褂眠@種基因編輯方法對(duì)復(fù)雜的NRPS進(jìn)行有針對(duì)性的改變，使替代的氨基酸前體能夠被整入肽結(jié)構(gòu)中。我們樂(lè)觀地認(rèn)為，我們的新方法可能會(huì)帶來(lái)制造改進(jìn)的抗生素的新方法，這些抗生素是對(duì)抗新出現(xiàn)的耐藥性病原體所迫切需要的。”

寫(xiě)到最后：

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