金属螺旋模仿抗菌肽

研究人员已经创造出螺旋状化合物，其作用方式类似于许多无脊椎动物、植物和动物物种所产生的天然防御蛋白。

诺贝尔奖得主让-玛丽·莱恩大约在20年前首次描述了金属螺旋——以螺旋结构包裹金属原子的有机成分。然而，“这些努力还没有转化为现实世界的应用，到目前为止，螺旋藻在很大程度上仍然是学术界研究的美丽的超分子物种，”他说Eugenio巴斯克斯他在西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学研究超分子化学生物学。

现在，英国华威大学的科学家们由彼得·斯科特，大卫•罗珀而且尼克Waterfield他们与捷克科学院(Czech Academy of Sciences)的研究人员合作，设计了一组小型有机组件，这些组件可以围绕包括铁在内的金属原子自我组装，从而形成螺旋结构。由此产生的金属螺旋显示出类似于抗菌肽的抗生素活性，但作为潜在的药物分子，它比肽具有明显的优势。斯科特解释说:“多肽的制造既困难又昂贵，而且在发挥作用之前也会被蛋白酶分解。”相比之下，金属螺旋很容易在相对大的范围内制造，并且不应该对这些酶敏感。它们还具有光学纯度、稳定性和水溶性，这使它们成为理想的候选药物。

斯科特说:“它们的基本化学成分与缩氨酸非常不同，但我们现在可以说它们是缩氨酸模拟物。”随着抗菌素耐药性威胁的增加，这一点意义重大。英国谢菲尔德大学的生物无机化学家吉姆·托马斯(Jim Thomas)说:“药物化学家相当保守，到目前为止，他们一直专注于传统的小分子有机化合物，但这个问题需要在化学领域进行更广泛的研究，以产生新的结构。”

像抗菌肽一样，金属螺旋似乎有多种作用方式。这些化合物对一系列微生物有效，包括革兰氏阳性，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和革兰氏阴性微生物大肠杆菌，并且似乎避开了抗菌素耐药性。研究小组将细菌暴露在小剂量的化合物中，但无法分离出任何耐药微生物，这表明金属螺旋同时针对多个不同的途径。因此，细菌同时对所有这些机制产生耐药性的几率非常小。

“它们结构的模块化也极具吸引力。英国肯特大学(University of Kent)的超分子化学专家珍妮弗·希斯科克(Jennifer Hiscock)评论说:“如果你确实对这类化合物产生了某种耐药性，那么合成改变结构就很容易了。”

总的来说，斯科特说他们最终成功地实现了最初的想法，即这类化合物可以模拟生物系统。“利用我们开发的平台，你可以制造很多不同的分子。我们只是触及了表面，但我们现在更有信心，这是一个可以生产新型肽模拟药物的平台。”