#诺贝尔生理学或医学奖#《自然》：憋死超级细菌！科学家发现与青霉素作用相反的全新抗生素，能阻止细菌分裂时的细胞壁分解，将细菌活活憋死丨科学大发现
说起抗生素 ， 大家第一个想起的可能就是青霉素 ， 弗莱明发现青霉素的故事很多人也耳熟能详 ， 他也因此获得了1945年的诺贝尔生理学或医学奖 。
青霉素杀菌靠的是破坏细菌的细胞壁 ， 让细菌吸水把自己由内而外地炸死 。
而最近 ， 来自加拿大麦克马斯特大学的Elizabeth J. Culp和Gerard D. Wright等科学家 ， 发现了一种与青霉素作用机制完全相反的两种抗生素——complestatin和corbomycin 。 它非但不会破坏细菌的细胞壁 ， 反倒让细胞壁变得稳固无比 ， 把细菌活活困死在其中 。 用个成语来说的话 ， 就是让细菌作茧自缚 。
这一研究发表在Nature上[1] 。
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（来自pixabay.com）
青霉素 ， 被誉为20世纪最伟大的发明之一 ， 在二战那个年代可以说是独一无二的神药 ， 挽救了无数伤兵的性命 ， 甚至一度价比黄金 。
后来嘛 ， 抗生素的种类多了 ， 价格也下来了 ， 于是要做手术来一个 ， 咽喉肿痛来一个 ， 感冒发烧来一个 ， 养鸡养鸭来一个 。 然后 ， 细菌们就耐药了 。
耐药了就研发新药吧 ， 然后接着广泛使用 ， 接着产生耐药性 ， 接着研发新药 。 不过这样的循环估计很快就会被打破了 ， 毕竟1990年后人类就几乎没有发现新的抗生素种类[2] ， 世卫组织也在2017年9月确认世界抗生素濒临枯竭[3] 。
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二战时的宣传画（来自wikipedia.org）
好在现在生物信息学发达 ， 从基因上筛选新的抗生素成为了可能 。 研究人员就根据生物合成基因簇和抗生素抗性基因这两方面 ， 试着对糖肽类抗生素展开了筛选 。
用来筛选的这两类基因中 ， 生物合成基因好理解 ， 它是微生物用来合成抗生素的 。 至于抗生素抗性基因 ， 微生物总不能让自己产生的抗生素把自己弄死吧 。 而糖肽类抗生素的抗性基因 ， 通过靶向修饰起作用 ， 十分独特 ， 易于识别 。
通过对基因信息的一步步分析 ， 研究人员确定了两种可能的新抗生素 。 其中之一是一个已知的化合物complestatin ， 而另一种则来自采于加拿大亚伯达省的一株链霉菌 ， 被命名为corbomycin 。
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complestatin和corbomycin的分子结构
这两种新的抗生素的抑菌能力都与糖肽类抗生素的代表——万古霉素——相当 ， 常见的一些耐药菌 ， 比如耐甲氧西林金葡菌 ， 也能杀灭 。 甚至说对于突破了人类最后一道防线的耐万古霉素肠球菌 ， complestatin和corbomycin也有活性 。
接下来就该搞清楚它俩的杀菌机制了 。 通常来说 ， 万古霉素等糖肽类抗生素 ， 会作用在细菌细胞壁中的肽聚糖上 ， 阻止细菌细胞壁合成 ， 跟青霉素的作用机制有些类似 。 不过研究显示complestatin和corbomycin并不能与肽聚糖上的相应位点结合 ， 它们的作用机制与一般的糖肽类抗生素存在差异 。
通过进一步的分析和试验 ， 研究人员认为complestatin和corbomycin还是作用在肽聚糖的代谢上 ， 但并没有抑制细胞壁的合成 。
不过研究人员发现 ， 在complestatin和corbomycin的最低抑制浓度以下 ， 它们会让细菌的分裂出现异常 。 细菌细胞本身（原生质体）已经分成了两个 ， 但却没能完成分裂 ， 而是形成一条扭曲打结的细胞链 ， 已知的抗生素中都没发现过这样的现象 。
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complestatin和corbomycin让细菌长成扭曲打结的一长串
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