PNAS：郑伟杰教授抗生素开发新技术

生物谷综合报道：抗生素滥用严重，全世界都在找寻制造抗生素的新方法。来自中心网的消息，台湾“中央研究院”基因体研究中心的郑伟杰教授的团队目前率先成功研发出一个完整的技术平台，能用于快速寻找转醣酶的抑制剂，从而成为抗菌新利器。据称这项新技术领先全球，新一代的抗生素最快预计3至5年后就可望问世。

这项开发抗生素新突破的技术，包括通过制造大量有功能、来自不同细菌的转醣酶膜蛋白，再制造可追踪信号的荧光探针，并建立快速决定活性的方法，最后进行药物筛选的过程说明。这项研究成果将发表在最新一期的《国家科学院院刊》（PNAS）上。

过去几十年里，最著名的抗生素莫过于盘尼西林，即青霉素。盘尼西林使用半个多世纪以来，因为抗生素的滥用与误用，造成严重的抗药性问题，许多细菌变种似乎蓄势待发，全球多起引起致命的医院内感染案例时有所闻，医界也陷入寻找有效抗菌新药的窘境。

据悉，过去专家发现从盘尼西林能克服细菌的关键，在于细菌必须有细胞壁的保护才能存活、繁殖，也就是说，细胞壁的生成要靠一些特定的酵素，如果这些酵素失掉活性，细菌自然会凋零。

而盘尼西林及其衍生物的效用，就是抑制细胞壁合成的过程中“转胜肽酶”的酵素作用，阻止细菌继续生长，因为这种酶只会存在细菌中，人体内并没有这类酵素，因此，科学家可以继续寻找其它可以抑制这类酶的方法，没有解药也是毒药的顾虑。

富乐霉素（Moenomycin）是一种糖脂类天然产物，能够广泛抑制革兰氏阳性细菌。这种物质是通过抑制A型青霉素结合蛋白（PBP）的转糖酶活性来抑制细菌的生长。

通过使用表面细胞质基因组分析，中研院郑伟杰领导的研究组比较了富乐霉素（Moenomycin A）与不同删节的PBP的亲和力，并且发现跨膜区域对moenomycin的结合非常重要。根据这些发现，研究人员发明出了一种荧光各向异性高通量分析技术，并且成功用于鉴定转糖酶抑制剂。

青霉素发现史

青霉素是抗菌素的一种，是从青霉菌培养液中提制的药物，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。

青霉素的发现者是英国细菌学家弗莱明。1928年的一天，弗莱明在他的一间简陋的实验室里研究导致人体发热的葡萄球菌。由于盖子没有盖好，他发觉培养细菌用的琼脂上附了一层青霉菌。这是从楼上的一位研究青霉菌的学者的窗口飘落进来的。使弗莱明感到惊讶的是，在青霉菌的近旁，葡萄球菌忽然不见了。这个偶然的发现深深吸引了他，他设法培养这种霉菌进行多次试验，证明青霉素可以在几小时内将葡萄球菌全部杀死。弗莱明据此发明了葡萄球菌的克星—青霉素。

1929年，弗莱明发表了学术论文，报告了他的发现，但当时未引起重视，而且青霉素的提纯问题也还没有解决。

1935年，英国牛津大学生物化学家钱恩和物理学家弗罗里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的培养和青霉素的分离、提纯和强化，使其抗菌力提高了几千倍同，弗罗里负责对动物观察试验。至此，青霉素的功效得到了证明。

由于青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多的伤病员。青霉素的出现，当时曾轰动世界。为了表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生理学奖。

第二次世界大战促使青霉素大量生产。1943年，已有足够青霉素治疗伤兵；1950年产量可满足全世界需求。青霉素的发现与研究成功，成为医学史的一项奇迹。青霉素从临床应用开始，至今已发展为三代。