Исследование, которое будет издано 29 мая в журнале Science Advances, было во главе с Блэйном А. Пфейфером, адъюнкт-профессором химической и биологической разработки в Университете в Школе Буффало Технических и прикладных наук. Его команда включала первого автора Гоцзянь Чжана, И Ли и Лэй Фана, все в Отделе Химической и Биологической Разработки.
Больше десятилетия Pfeifer учился как инженеру Э. coli, чтобы произвести новые разновидности эритромицина, популярного антибиотика. В новом исследовании он и коллеги сообщают, что они сделали это успешно, используя E. coli, чтобы синтезировать десятки новых форм препарата, у которых есть немного отличающаяся структура от существующих версий.Три из этих новых разновидностей эритромицина успешно убили бактерии разновидностей Bacillus subtilis, которые были стойкими к оригинальной форме эритромицина, используемого клинически.
‘Мы сосредоточены на попытке придумать новые антибиотики, которые могут преодолеть устойчивость к антибиотикам, и мы рассматриваем это как важный шаг вперед’, сказал Пфейфер, доктор философии.’Мы не только создали новые аналоги эритромицина, но также и развивали платформу для использования E. coli, чтобы произвести препарат’, сказал он. ‘Это открывает дверь для дополнительных технических возможностей в будущем; это могло привести к еще более новым формам препарата’.Исследование особенно важно с повышающейся устойчивостью к антибиотикам.
Эритромицин используется, чтобы лечить множество болезней от пневмонии и коклюша к инфекций мочевых путей и коже.E. coli как фабрикаПолучение E. coli, чтобы произвести новые антибиотики было чем-то вроде Святого Грааля для исследователей в области.Поэтому E. coli растет быстро, какие скорости экспериментальные шаги и помогают усилиям развивать и увеличить производство наркотиков.
Разновидность также принимает новые гены относительно легко, делая его главным кандидатом на разработку.В то время как новости часто сосредотачиваются на опасностях E. coli, большинства типов этого, бактерии на самом деле безопасны, включая используемых командой Пфейфера в лаборатории.
За прошлые 11 лет исследование Пфейфера сосредоточилось на управлении E. coli так, чтобы организм произвел все материалы, необходимые для создания эритромицина. Вы можете думать об этом как снабжение фабрики со всеми необходимыми частями и оборудованием для строительства автомобиля или самолета.С той фазой завершенного исследования Pfeifer обратился к следующей цели: Щипание путем его спроектированные E. coli производят эритромицин так, чтобы препарат, который они делают, немного отличался, чем версии, используемые в больницах сегодня.Это – тема новой Научной Передовой бумаги.
Процесс создания эритромицина начинается с трех основных стандартных блоков, названных метаболическими предшественниками – химические соединения, которые объединяются и управляются посредством подобного сборочному конвейеру процесса, чтобы сформировать конечный продукт, эритромицин.Чтобы построить новые разновидности эритромицина с немного отличающейся формой, ученые могут теоретически быть нацелены на любую часть этого сборочного конвейера, использование различных методов, чтобы прикрепить расстается со структурами, которые отклоняются немного от оригиналов. (На сборочном конвейере для автомобилей это было бы сродни вворачиванию на ручке двери с немного отличающейся формой.)В новом исследовании команда Пфейфера сосредоточилась на шаге в строительном процессе, который ранее получил мало внимания от исследователей, шага около конца.Исследователи сосредоточились на использовании ферментов, чтобы приложить 16 различных форм сахарных молекул к молекуле, названной 6-deoxyerythronolide B. Каждые из этих сахарных молекул успешно придерживались, продвижение, в конце сборочного конвейера, больше чем к 40 новым аналогам эритромицина – три из которых показали способность бороться со стойкими к эритромицину бактериями в экспериментах лаборатории.
‘Система, которую мы создали, удивительно гибка, и это – одна из больших вещей об этом’, сказал Пфейфер. ‘Мы установили платформу для использования E. coli, чтобы произвести эритромицин, и теперь, когда у нас есть он, мы можем начать изменять его новыми способами’.