針對綠膿桿菌外膜生合成之仿胜肽抗生素

論文：N. Srinivas. et al. Peptidomimetic Antibiotics Target Outer-Membrane Biogenesis in Pseudomonas aeruginosa. Science. 327, 1010 (2010).

報告者：陳沭勝                  時間：15:00~16:00, Mar. 2, 2011

講評老師：余俊強博士      地點：Room 601

摘要：

綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)為重要的院內感染格蘭氏陰性菌，會造成嚴重的血液、尿道、腸胃道、皮膚與軟組織及肺部感染，尤以在肺部纖維囊腫的病人最為常見。抗綠膿桿菌的抗生素包含頭孢子素(cephalosporins)、碳青黴素烯類(carbapenems)、胺基醣苷類(aminoglycosides)及氟喹諾酮類(fluoroquinolones)等，被廣泛地使用於對抗綠膿桿菌的感染。然而近數十年來，抗藥性成為治療綠膿桿菌感染的嚴重問題，開發新的抗生素成為對抗具抗藥性綠膿桿菌的燃眉之急。本篇作者群過去研究中，人工合成抑菌的胜肽protegrin I (PG-I)，但此種胜肽具血球溶血的活性。在本篇研究中，作者群合成了一系列的根據PG-I結構的仿胜肽抗生素(peptidomimetic antibiotics)，並進一步藉培養基微量稀釋法(broth microdilution method)試驗其抑菌活性。實驗結果顯示這些仿胜肽抗生素對於假單胞菌屬之細菌有特定圖譜的抑菌作用，但卻不對其他格蘭氏陰性菌或陽性菌有所作用。此外，綠膿桿菌的細胞膜完整性、蛋白質與核酸生合成狀態在量測下顯示這些仿胜肽並非藉由破壞細胞膜完整性或抑制蛋白質與核酸生合成。作者另闢蹊徑建立突變株庫(mutant library)以了解此類抗生素作用機轉，他們發現參與細菌外膜生合成的蛋白LptD (LPS-assembly protein)是這些仿胜肽的作用標的。小鼠敗血症模式被用來證明這些仿胜肽具有對抗綠膿桿菌感染的保護效果。綜合本篇，此一系列仿胜肽抗生素或許具有對抗抗藥性綠膿桿菌的治療應用。

參考資料：

1.     N. Srinivas, et al. Org. Biomil. Chem. 5, 3100 (2007).

2.     A. Bragonzi, Sci. Transl. Med. 2, 21ps9 (2010).

3.     R. Haarmann, et al, J. phys.: Condens. Matter. 22, 454124 (2010).