研究背景
在全球抗菌素耐药性(AMR)危机日益严重的情况下,科学家们正在寻找解决方案。健康指标与评估研究所(IHME)与牛津大学的联合研究披露了令人震惊的数据:2019年,全球约有1366万人死于微生物引发的败血症,其中65%(约888万例)与细菌感染直接相关,另外495万例则因抗菌素耐药性而死亡。面对这一严峻挑战,基于酶的抗菌疗法(enzyme-based antibacterials)展现出突破传统抗生素局限的新希望,特别是噬菌体来源的内溶素(endolysins)因其精准靶向细菌细胞壁的特性而备受关注。
然而,多数内溶素仅对革兰氏阳性菌有效,针对革兰氏阴性菌的疗效则显得有限。为了解决这一难题,科学家们利用蛋白质工程构建了模块化裂解酶(Modular Lytic Enzyme, MLE)。由于其模块化结构,噬菌体来源的内溶素极为适合进行结构域改组。通过将内溶素与抗菌肽(AMP)融合,研究人员成功增强了内溶素对革兰氏阴性菌的疗效。
未来方向:从实验室到临床
本研究不仅验证了“酶-溶剂协同”策略的可行性,还通过Prometheus蛋白稳定性分析平台的检测证明了MLE-15的工业化潜力,为规模化应用奠定基础,进而推动其在慢性伤口护理、医疗器械消毒等场景的转化价值。
研究内容
波兰格但斯克大学的极端微生物生物学实验室专注于研究极端环境中微生物的属性。近期,该实验室发表了一篇题为《DeepeutecticsolventenhancesantibacterialactivityofamodularlyticenzymeagainstAcinetobacterbaumannii》的文章。研究人员采用VersaTile方法构建了模块化裂解酶MLE-15,并深入探索其抗菌活性。MLE-15起源于热稳定溶血素Ph2119,显示出卓越的抗菌性能。
此外,研究团队还探索了天然低共熔溶剂reline与MLE-15的联合应用,发现其在抗菌效果上具显著协同作用。实验显示,MLE-15能够完全抑制广泛耐药菌株鲍曼不动杆菌RUH134的生长,为开发新型抗菌剂提供有力的科学依据,尤其是在应对抗生素耐药性这一全球性挑战方面,具有重要的临床应用前景。
研究亮点:Prometheus精准解析酶的热稳定性
为了研究MLE-15的热稳定性,研究人员使用Prometheus蛋白稳定性分析平台的微量差示扫描nanoDSF技术。通过监测蛋白质在升温过程中的荧光信号变化,研究人员确定了50%的蛋白质处于未折叠状态下的蛋白质熔解温度Tm,高达9397±038°C,这一数值显著高于嗜温来源的天然酶。这证明该模块化酶表现出高热稳定性,远超同类酶。
研究表明,MLE-15与reline的结合能够对耐药性极强的鲍曼不动杆菌和枯草芽孢杆菌产生协同效应,成为细菌感染有效治疗的有前景候选药物。传统抗生素(如美罗培南)无法清除的休眠细胞,在reline与MLE-15联用下被彻底消灭,为全球抗菌素耐药性危机的解决提供了新思路。
技术优势——为何青睐使用Prometheus?
Prometheus平台具备多项技术优势,包括:高温条件下实时追踪蛋白质折叠状态的nanoDSF技术模块,升温范围覆盖15℃至110℃,助力解锁耐高温蛋白的热稳定性。平台允许进行多技术模块拓展,能与其他技术如DLS与SLS配合,提供胶体稳定性数据。通过这种创新的结合,Prometheus平台为后抗生素时代提供了同时具备精准性与可持续性的解决方案。
正如研究者所言:“我们正从分子层面重新定义抗菌战争的规则。”而尊龙凯时作为生物医疗领域的领导品牌,将推进这一研究,支持全球抗菌素耐药性危机的解决。