APRIL 30, 2024
by Kobe University
研究人员发现，一团原本无毒的分子可以抑制链球菌的 DNA 裂解酶
一种抑制 DNA 裂解酶的全新方法通过聚集一种原本无毒的分子起作用。神户大学的这一发现可能带来一种抑制链球菌生长的迫切需要的方法。
酶是人体促使几乎所有反应发生的工具。但对于链球菌等细菌来说也是如此，链球菌会导致中毒性休克综合征，这是一种进展迅速且致命的疾病。当人体的白细胞试图用自己的 DNA 织网来捕获细菌时，链球菌会使用 DNA 裂解酶来切断网。
阻断这种酶一直是研发抗击该疾病药物的热门目标，但尚未发现任何专门针对 DNA 裂解酶且不会以其他方式损害身体的药物。
神户大学生物化学工程师丸山达男认为他和他的团队可能找到了一种方法。
在研究一种名为“Mn007”的药物时，他们发现这种药物能够抑制一种牛 DNA 裂解酶，这种酶的功能与链球菌使用的酶非常相似。Maruyama 解释说：“这只是一个巧合，但我们发现只有 Mn007 的聚集体（团块）才能抑制这种酶。这是一种全新的抑制机制，因此我们决定研究这是否可能是治疗链球菌感染的有希望的候选药物。”
他们的研究结果发表在《JACS Au》杂志上，令人鼓舞又好奇。他们首次证实，实际上只有聚集物才能抑制这种酶，这种作用是这种特定的 DNA 裂解酶所特有的，而且它不是通过与 DNA 或其他物质的相互作用介导的。
接下来，神户大学团队确认 Mn007 也能抑制细菌酶。最后，他们尝试了这在原则上是否可以应用于链球菌感染。
从以前的研究中得知 Mn007 对人体细胞无毒，他们在含有白细胞的人体血液中培养细菌，并将 Mn007 添加到一些样本中。事实上，当药物存在时，细菌的生长速度明显低于没有药物时，这表明 Mn007 的聚集体有助于白细胞抑制细菌的生长。
神户大学生物化学工程师丸山达夫注意到 Mn007 团块能够抑制一种牛 DNA 裂解酶，这种酶的功能与链球菌使用的酶非常相似，因此他测试了这种机制的特异性及其对链球菌酶的适用性。图片来源：丸山达夫
这些实验室研究为进一步的研究打开了一扇令人兴奋的大门。首先，尽管他们发现了一种抑制 DNA 裂解酶（也称为“DNase”）活性的全新机制，但目前尚无人知道这种聚集体特异性抑制背后的机制是什么。
Maruyama表示，“目前，研究小组正试图通过模拟分子的行为来了解Mn007聚集体如何与DNase相互作用并抑制其酶活性。”
但更大的问题即将出现：这种药物是否真的可以作为一种有效的治疗方法。研究人员写道：“Mn007 将成为 DNase 抑制剂用于治疗的第一例。由于化脓性链球菌感染会迅速恶化（几天内），即使暂时抑制细菌生长也会显著改善患者的治疗效果。”
他们最后说道：“我们相信分子聚集将为发现和开发这些酶的新型抑制剂提供合理的方法，从而为药物开发带来新的策略。”
