抗击超级细菌:耐药酶的起源研究和变异预测

随着抗菌药物在临床和农、林、牧、副、鱼业上广泛应用,细菌的耐药性现象越来越严重,新出现的携带新德里金属β-内酰胺酶-1(new delhi metallo-β-lactamase-1,NDM-1)基因的超级细菌,几乎对临床上所有抗菌药物均具有耐药性,而且这一耐药基因位于质粒上,会在细菌中水平转移,对人类健康具有潜在的极大威胁。更严重的是,目前尚无法预知今后将出现何种新的耐药基因,但抗菌药物选择性压力的结果必然导致新的更为棘手的耐药性出现。国内外已有一些探索性工作试图揭示耐药基因的起源,并着力于预测这些基因今后可能的演变方向,以期在新的耐药性出现前作出应对。该文将以β-内酰胺耐药酶为主,概述国内外在耐药酶起源、自然进化、模拟进化等领域的研究进展,希望能为抗击超级细菌提供新的实验思路。     

基于结构的香农熵及其在金属β-内酰胺酶结构分析中的应用研究

目的:探讨金属β-内酰胺酶残基在结构上的变化程度。方法:对各亚类MBLs结构进行叠合,计算残基间RMSD值,根据RMSD值差异引入基于结构的香农熵,并将基于结构的香农熵映射到1DD6结构上。结果:结构上的变化主要集中在活性位点附近靠外的区域,而活性位点内部则相对变化较小。结论:在活性位点附近loop区残基结构在不同MBLs中变化较大,是决定各亚类MBLs水解活性和特异性的主要因素。这一发现对于指导计算机辅助MBLs抑制剂的设计有着重要的指导作用。