华人科学家汪俊又发现一新的抗菌素：平板素

zhuyumu

华人科学家汪俊领导的默克 (MERCK) 科研小组在今年五月一号的 发表了一篇论文(1)，公布了他们的又一项新的研究成果：平板素(platencin)的发现及其一箭双雕的作用机理 。在去年5月18号汪俊的科研小组于英国杂志(2)报导了全新抗菌素 (Platensimycin, 平板霉素) 的发现及其机理之后, 引起科学界以及社会各界极大关注。新闻媒体及科学杂志广泛的报导了这一令人兴奋的好消息。值得一提的是在几千篇的报导中，除 (3)，(4)及英国皇家化学会(4)等有份量的报导外，美国化学与工程新闻杂志以“本周新闻 (News of Week ) ” 进行了较为详细的报导(5)。 美国微生物学会(ASM)以“当今话题 (Current Topics) 报导了这一跨世纪的研究成果(6)。高等光子学会 (APS)选取平板霉素的论文为年度杰出论文，并在2006年的年刊中作了深入的报导(7)。著名的“细胞” 杂志的科技作者也发表了题为“在自然的后院中寻找新的抗菌素” 一文(8),详细地阐述了抗菌素的开发难度及重大意义。更令人兴奋的是继汪俊的成果之后，很多研究室都踊跃地加入了平板霉素的研究行列。
   细菌的抗药性是个十分严重的问题，所以发现新型抗菌素意义非常重大。半个世纪以来科学家虽然不懈努力但至今为止仅有两个新型抗菌素被应用于临床。汪俊的科研小组利用核糖核酸互补抑制 (antisense silencing)的全细胞筛选技术提高其选择及敏感度(9,10), 继去年的科研成果之后，又从西班牙的土壤样品中分离出一种菌株(Streptomyces Species) ,并从中发现和提取了平板素。

图：平板素（A）和平板霉素（B）的结构式
   平板素与平板霉素结构及生化机理既相关又各有特色。它的化学结构含有一个酮基大环，平板素通过同时抑制两种脂肪酸合成酶 (FabF/FabH)来杀死细菌。平板素对革兰氏阳性细菌具有广谱活性的强力抗生素作用,它能够杀死许多临床上的超级抗药性细菌，象耐甲氧西林金黄色葡萄球, 耐万古霉素的金黄色葡萄球和万古霉素抗药性肠球菌。从抗生素的角度来说，抑制两种酶 (一箭双雕) 比抑制一种酶更不容易产生抗药性。从化学的角度来看，平板素与平板霉素的结构及机能的共性与特性为修改化学结构以产生新的抗菌素提供了更广泛的研究基础。
1. Wang, J., Kodali, S., Lee, S. H., Galgoci, A., Painter, R., Dorso, K., Racine, F., Motyl, M., Hernandez, L., Tinney, E., Colletti, S. L., Herath, K., Cummings, R., Salazar, O., Gonzalez, I., Basilio, A., Vicente, F., Genilloud, O., Pelaez, F., Jayasuriya, H., Young, K., Cully, D. F., and Singh, S. B. (2007) Proc Natl Acad Sci U S A 104, 7612-7616
2. Wang, J., Soisson, S. M., Young, K., Shoop, W., Kodali, S., Galgoci, A., Painter, R., Parthasarathy, G., Tang, Y. S., Cummings, R., Ha, S., Dorso, K., Motyl, M., Jayasuriya, H., Ondeyka, J., Herath, K., Zhang, C., Hernandez, L., Allocco, J., Basilio, A., Tormo, J. R., Genilloud, O., Vicente, F., Pelaez, F., Colwell, L., Lee, S. H., Michael, B., Felcetto, T., Gill, C., Silver, L. L., Hermes, J. D., Bartizal, K., Barrett, J., Schmatz, D., Becker, J. W., Cully, D., and Singh, S. B. (2006) Nature 441, 358-361
3. Biello, D. (2006) Scientific American News
4. Barton, S. (2006) Nature Reviews Drug Discovery 5, 539
5. Arnaud, C. (2006) Chemical & Engineering News 84, 7-7
6. Potera, C. (2006) Microbe 1, 352-353
7. Mort, M. A. (2007) The Annual Report of The Advanced Photon Source at Argonne National Laboratory, 110-111
8. von Bubnoff, A. (2006) Cell 127, 867-869
9. Singh, S. B., Phillips, J. W., and Wang, J. (2007) Curr Opin Drug Discov Devel 10, 160-166
10. Young, K., Jayasuriya, H., Ondeyka, J. G., Herath, K., Zhang, C., Kodali, S., Galgoci, A., Painter, R., Brown-Driver, V., Yamamoto, R., Silver, L. L., Zheng, Y., Ventura, J. I., Sigmund, J., Ha, S., Basilio, A., Vicente, F., Tormo, J. R., Pelaez, F., Youngman, P., Cully, D., Barrett, J. F., Schmatz, D., Singh, S. B., and Wang, J. (2006) Antimicrob. Agents Chemother. 50, 519-526