麻省理工学院的工程师重新利用马蜂的毒液作为抗生素药物: 从南美黄蜂的毒液改变肽能杀灭细菌，但没有毒性的人类细胞

昆虫如黄蜂和蜜蜂的毒液的已满，可以杀灭细菌化合物的. 不幸, 许多这些化合物是有毒的也对人类, 因此不可能将它们用作抗生素药物. 表演通常在南美发现马蜂毒素的抗菌性能进行系统研究后，, 研究人员在麻省理工学院现在已经创建了一个对细菌有效的，但无毒的人体细胞肽的变体.

麻省理工学院的工程师已经开发出基于由南美黄蜂产生的天然存在肽新抗菌肽. 图片: 维基媒体, 查尔斯Ĵ. 尖锐

在小鼠的研究, 研究人员发现，他们最强的肽能完全消除 铜绿假单胞菌, 菌的菌株会导致呼吸道和其它感染和对大多数抗生素抗性.

“我们已经改变用途的有毒分子到一个是一个可行的分子治疗感染,“塞萨尔说德拉富恩特 - 努涅斯, 麻省理工学院博士后. “通过系统的分析这些肽的结构和功能, 我们已经能够调整其性质和活动。”

德拉富恩特 - 努涅斯是论文的高级作者之一, 这出现在月. 7 该杂志的问题 自然生物学通讯. 蒂莫西·卢, 电气工程和计算机科学生物工程和麻省理工学院的副教授, 和瓦尼奥利维拉, 在ABC的巴西联邦大学副教授, 也是资深作家. 该论文的主要作者是马塞洛明镜Torossian托雷斯, 在麻省理工学院前访问学生.

毒蛇变种

由于他们的免疫防御的一部分, 许多生物, 包括人类, 产生肽能杀灭细菌. 为了帮助对抗耐药菌的出现, 许多科学家一直试图这些肽作为潜在的新药物适应.

那德拉富恩特 - 努涅斯和他的同事在这项研究集中在肽从被称为黄蜂孤立 Polybia圣保罗. 这种肽是足够小 - 只有 12 氨基酸 - ，研究人员认为这将是创建肽的一些变种，并对其进行测试，看看他们是否有可能成为抗微生物更有效，少对人体无害可行.

“这是一个足够小的肽，你可以尝试变异尽可能多的氨基酸残基可揣摩每一个构建块是如何促进抗菌活性和毒性,“FONT-努涅斯说.

像许多其他的抗菌肽, 此毒液衍生肽被认为通过破坏细菌的细胞膜，以杀灭微生物. 所述肽具有α螺旋结构, 这是众所周知的与细胞膜发生强烈的相互作用.

在他们的研究的第一阶段, 研究人员创建的起始肽几十个变种，然后测量这些变化是如何影响肽螺旋结构和它们的疏水性, 这也有助于确定肽如何与膜相互作用. 然后，他们测试了这些肽对7株细菌和两种真菌, 使它能够用其抗菌效力关联它们的结构和物理化学性质.

根据他们确定的结构与功能的关系, 然后，研究人员设计了另外几十肽进行进一步的测试. 他们能够识别的疏水氨基酸最佳百分比和正电荷的氨基酸, 并且他们还确定了氨基酸的群集，其中的任何变化将影响分子的总体功能.

战斗感染

为了测量肽毒性, 研究人员他们暴露在实验室培养皿中生长的人类胚胎肾细胞. 他们选择了最有希望的化合物在小鼠感染试验 铜绿假单胞菌, 呼吸道和泌尿道感染的常见原因, 发现几个肽可减少感染. 其中之一, 在高剂量的给定, 可以完全消除.

“四天后，, 该化合物可以完全清除感染, 而这是相当令人吃惊和兴奋，因为我们通常不会看到与我们在过去的这个特殊的小鼠模型测试等实验抗生素或其他抗生素,“FONT-努涅斯说.

研究人员已经开始建立，他们希望将能够以较低的剂量以清除感染其它的变化. 德拉富恩特 - 努涅斯还计划时，他加入明年宾夕法尼亚大学的教授这种方法适用于其他类型的自然发生的抗菌肽.

“我认为一些我们在这里学到的原则可以适用于都源于大自然其他类似肽,“ 他说. “像螺旋性和疏水性的东西是很多这些分子的非常重要的, 和一些我们在这里学到的，绝对可以推断的规则。”

资源: HTTP://news.mit.edu, 安妮特拉夫顿