抗生素耐药性日益普遍, 当感染性细菌进化到逃避控制它们的药物时, 是一个紧迫的公共卫生问题吗. 每年有200万美国人患上抗生素耐药性感染，导致2.3万人死亡. 鉴于这些令人不安的统计数据, 有人呼吁开发新武器来对抗细菌对人类健康的威胁.
犹他大学和佐治亚大学的科学家们发现了一个药理学靶标，可以开发针对抗生素耐药病原体的新药, including 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA） 和其他传染性革兰氏阳性菌，如 Listeria and 结核分枝杆菌. 该靶标是在发现革兰氏阳性细菌制造血红素的特异性途径后发现的, 一种基本的载铁分子. 研究结果发表在杂志上， 美国国家科学院学报（PNAS）.
“治疗靶点可以用来创造一种全新的药物来对抗革兰氏阳性细菌，包括那些导致抗生素耐药性感染的细菌," says John Phillips, Ph.D., 该论文的资深作者，犹他大学医学院血液学研究教授.
这个偶然的发现是为了解决一个认错人的案件. 在过去的一百年里, 当时流行的观点是，从细菌到人类，每一种生物都使用同样的八步配方来制造必需品, 雪花形状的铁运输机, heme. 这就是为什么哈里·戴利博士.D., 第一作者，佐治亚大学生物化学教授, 当他注意到被命名为HemN的蛋白质时，他感到很困惑, 历史上定义的血红素途径的关键组成部分, 与其他种类的细菌相比，革兰氏阳性细菌看起来非常不同. 被记录为革兰氏阳性“HemN”的氨基酸编码——蛋白质的组成部分——与其他的不匹配.
“这让我想知道，‘大发娱乐到底知道什么，而不是大发娱乐自以为知道什么?’”哈里·戴利博士回忆道.D.他是第一作者，也是佐治亚大学生物化学教授.
In the lab, 他发现所谓的革兰氏阳性细菌"血红素N, in fact, 不能制造血红素的. 决心找出HemN的替代品, 戴利与菲利普斯合作，在革兰氏阳性细菌中纯化血红素途径的成分. 就像看着蛋糕慢慢成形一样，每一步都完成了, 他们收集了血红素途径的中间产物, 并确定最后三个与预期完全不同. 生化实验进一步表明，最后一步需要革兰氏阳性特异性酶HemQ. 一项对350多种其他生物血红素途径成分的调查支持了只有革兰氏阳性细菌使用替代方法的观点, 血红素依赖的合成血红素的配方.
这对戴利和菲利普斯的影响是显而易见的. “一种使HemQ失效的药物, 只会在革兰氏阳性细菌中破坏血红素的生物合成, 在大发娱乐自己的细胞中保留这一重要途径," explains Dailey. 他已经证明，从基因上消除HemQ会严重破坏这些麻烦的细菌, 研发一种针对这种蛋白质的药物也会起到同样的作用. 如果对现有化合物进行筛选，确定一种能够阻断HemQ的化合物, a drug could be available in as quickly as two years; development of a new antibiotic could take ten years.
“这项工作的最初目标是整理不同细菌基因的命名, 但结果是确定了一种全新的代谢途径，可以用来改善医疗保健," says Phillips. 这提醒大发娱乐，用路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）的话来说，机会总是青睐有准备的人."
这项研究得到了美国国立卫生研究院的支持.
共同作者包括乔治亚大学的塔玛拉·戴利和约瑟夫·伯奇, 以及阿贡国家实验室的Svetlana Gerdes.
不使用原卟啉的非典型卟啉依赖细菌血红素生物合成途径. PNAS Early Edition, Feb. 2, 2015
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