到目前為止，我們已經(jīng)知道的抗生素主要是從自然界中分離而發(fā)現(xiàn)的，多由細(xì)菌、放線菌、霉菌等產(chǎn)生。然而，這種方法有著天生的局限性。絕大多數(shù)的上述菌類(lèi)無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室中被培養(yǎng)出來(lái)，因此其分泌的抗生素很難被人們發(fā)現(xiàn)。即便一種菌能在實(shí)驗(yàn)室條件下繁殖，由于生長(zhǎng)環(huán)境的差異，也未必會(huì)像在自然界中那樣生成抗生素。

　　最近，美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的研究者運(yùn)用生物信息學(xué)和多肽固相合成等手段，開(kāi)發(fā)出了一套能夠無(wú)需實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的抗生素發(fā)現(xiàn)方法，并據(jù)此得到了兩種源自人體腸道菌群的新型抗生素。這一成果發(fā)表于近期的Nature子刊《NatureChemicalBiology》上。

　　研究人員利用多個(gè)公共數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，對(duì)人體內(nèi)菌群中上百種細(xì)菌的基因組進(jìn)行了全方位的篩查，發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個(gè)可能翻譯出非核糖體肽的基因位點(diǎn)，并對(duì)這些可能存在的非核糖體肽進(jìn)行了結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。非核糖體肽是一種肽類(lèi)次級(jí)代謝產(chǎn)物，也是常見(jiàn)的抗生素種類(lèi)。

　　根據(jù)上述結(jié)果，研究者采用多肽固相合成法，在體外條件下得到了一共25中不同的多肽，并接著測(cè)試了這些多肽是否對(duì)病原微生物的有著抑制效果。通過(guò)這套方法，他們找到了兩種新型的抗生素，將其取名為humimycinA和humimycinB。二者均源自于紅球菌，對(duì)于一些葡萄球菌和鏈球菌等常見(jiàn)且以產(chǎn)生抗藥性的致病菌有著明顯的抑制效果。然而，在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下，紅球菌從未被發(fā)現(xiàn)過(guò)能夠產(chǎn)生類(lèi)似humimycin的物質(zhì)。

　　進(jìn)一步的分析顯示，上述兩種抗生素的靶點(diǎn)為脂類(lèi)翻轉(zhuǎn)酶lipidIIflippase，后者為細(xì)菌細(xì)胞壁合成所必需。值得注意的是，β-內(nèi)酰胺這一常見(jiàn)的抗生素種類(lèi)同樣作用于細(xì)菌細(xì)胞壁的生成過(guò)程，卻常常因細(xì)菌產(chǎn)生的抗藥性而失效。金黃色葡萄球菌就是這樣的例子。然而，humimycinA在這時(shí)卻能夠打破甲氧西林（β-內(nèi)酰胺抗生素的一種）抗性：當(dāng)humimycinA與甲氧西林在體外或者小鼠體內(nèi)聯(lián)用時(shí)，已對(duì)后者產(chǎn)生抗性的金黃色葡萄球菌便受到顯著抑制，盡管humimycinA單獨(dú)使用時(shí)抑菌效果甚微。

　　研究者認(rèn)為，這是因?yàn)樯鲜鰞煞N抗生素同時(shí)作用于細(xì)菌中的同一條通路中的不同步驟，產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)。“這就好像是在一條輸水軟管上打了兩個(gè)結(jié)，”文章的通訊作者SeanFBrady教授說(shuō)道：“即便其中的任何一個(gè)結(jié)在單獨(dú)時(shí)無(wú)法完全截?cái)嗨?，但?dāng)二者放在一起時(shí)，水流便會(huì)基本停止。”