近日,美国加州大学旧金山分校的科学家们研究发现我们体内生活的细菌可以生产大量的药用分子。人体内共生的微生物能够生产天然药物,这些药物对维持人体健康起到了重要的作用,同时也为新药开发提供了异常丰富的资源。该研究研究发表在9月11日的Cell杂志上。
论文资深作者、UCSF助理教授Michael Fischbach表示,目前临床上三分之一的药物来自于微生物和植物,包括青霉素等抗生素、化疗药物和降胆固醇的药物。人们不断在土壤和海洋微生物中挖掘新药,却从未意识到我们自己就是一个"炼丹炉"。
人类微生物组计划一直在研究常驻在人体各处的不同菌群,解析微生物多样性和丰度与疾病之间的联系。实际上,这些细菌合成的小分子也很重要,它们控制着细菌和宿主之间的互作,只可惜这类研究还没有跟上进度。
Fischbach 等人开发了数据分析软件ClusterFinder,依据土壤和海洋微生物的生物合成基因簇(BGC),系统分析了人类微生物组计划的遗传学数据库。他们在人体不同位置的菌群中,鉴定了3,118个生物合成基因簇。这些基因簇编码的酶,可以合成类似现有药物的分子。
研究显示,在人体菌群的基因组和宏基因组中,广泛存在着编码硫肽类抗生素(thiopeptide)的BGC。研究人员纯化了共生菌Lactobacillus gasseri生产的硫肽,将其命名为lactocillin,并且解析了它的结构。他们发现,lactocillin的结构与一些已经通过临床试验的抗生素很相似,能杀死一些革兰氏阳性致病菌,同时又无损于那些无害的细菌。宏转录组测序数据表明,lactocillin等硫肽BGC的确在体内得到了表达。
这项研究告诉我们,人类微生组中广泛存在着编码小分子的BGC。这些与人类共生的细菌,能在我们体内生产大量类似药物的小分子。
邮政编码:200052 电话:021-63800152 传真:021-63800151 京ICP备15010734号-10 技术:网至普网站建设