研究人员从一种土壤细菌中发现了一种新型抗生素 Clovibactin。它展示了一种独特的对抗细菌细胞壁的机制，为对抗具有抗药性的"超级细菌"带来了希望，并降低了细菌抗药性的脆弱性。不过，它的商业化应用还需要进一步的研究。
细菌病原体耐药性的增加令人担忧。普通药物对传染病失效的风险越来越大。因此，全球科学家都在寻找新的强效化合物。
波恩大学、德国感染研究中心（DZIF）、乌得勒支大学（荷兰）、波士顿东北大学（美国）和剑桥 NovoBiotic 制药公司（美国）的研究人员现已发现并破译了一种新型抗生素的作用模式。Clovibactin 提取自一种土壤细菌。这种抗生素在攻击细菌细胞壁方面非常有效，其中包括许多具有多重抗药性的"超级细菌"。相关研究成果最近发表在著名的《细胞》杂志上。
波恩大学药物微生物学研究所和波恩大学医院的 Tanja Schneider 教授博士说："我们迫切需要新的抗生素，以便在对抗耐药性细菌的竞争中保持领先。"她补充说，近几十年来，市场上出现的抗细菌病原体的新物质并不多。
(左起）Annika Krüger、Tanja Schneider 教授、Stefania De Benedetti 博士和 Fabian Grein 博士。图片来源：Gregor Hübl/Uni Bonn
"与目前使用的抗生素相比，Clovibactin是一种新型抗生素。"跨地区合作研究中心"抗生素细胞MAP"的共同发起人，同时也是跨学科研究领域"生命与健康"和卓越研究集群"免疫感觉2"的成员说。药物微生物学研究所与德国感染研究中心合作，专门研究候选抗生素的作用模式。
土壤细菌 Eleftheria terrae subspecies carolina 的名字中介绍了它的原产地：它是从美国北卡罗来纳州的土壤样本中分离出来的，并产生新的抗生素化合物 clovibactin，以保护自己免受竞争细菌的侵害。Tanja Schneider解释说："这种新型抗生素通过阻断重要的构建基块，同时攻击细菌细胞壁的多个部位。它能以非同寻常的强度与这些构建模块特异性结合，并通过破坏细菌的细胞膜杀死它们。"
来自不同学科和国家的研究小组通力合作，终于揭开了它的神秘面纱。由美国波士顿东北大学抗菌药发现中心的 Kim Lewis 教授和美国剑桥 NovoBiotic 制药公司领导的研究小组利用 iCHip 设备发现了Clovibactin。这样就可以在实验室中培养细菌，而这些细菌以前被认为是不可培养的，更无法用于开发新的抗生素。
NovoBiotic Pharmaceuticals, LLC 公司总裁 Dallas Hughes 博士说："我们发现了这种令人兴奋的新抗生素，进一步验证了 iCHip 培养技术可以从以前无法培养的微生物中发现新的治疗化合物。该公司已证明Clovibactin具有很好的抗广谱细菌病原体的活性，并在临床前研究中成功治疗了小鼠。"
药物微生物研究所的 Tanja Schneider 教授和她的团队。图片来源：Gregor Hübl/Uni Bonn
塔尼娅-施奈德领导的研究人员阐明了这种新型抗生素的作用模式。波恩大学的研究人员证明，Clovibactin能选择性地、高度特异性地与细菌细胞壁成分的焦磷酸基团结合。荷兰乌得勒支大学化学系的 Markus Weingarth 教授研究小组揭示了这种相互作用的确切形式。研究人员利用固态核磁共振光谱，在与细菌细胞内相似的条件下，破译了Clovibactin与细菌目标结构脂质 II 复合物的结构。这些研究表明，Clovibactin能抓住焦磷酸基团。这也是"Clovibactin"名称的由来，"Clovibactin"源于希腊语"Klouvi"（笼子），因为它像笼子一样包围着目标结构。
Clovibactin 主要作用于革兰氏阳性细菌。这些细菌包括"医院病原体"，如 MRSA 细菌，也包括影响全球数百万人的广泛传播的结核病病原体。Tanja Schneider 说："我们非常确信，细菌不会这么快就对Clovibactin产生抗药性。这是因为病原体无法轻易改变细胞壁结构单元来破坏抗生素--因此它们的致命弱点依然存在。"
但Clovibactin可以做得更多。在与目标结构对接后，它会形成超分子丝状结构，紧紧包裹并进一步破坏细菌的目标结构。遇到Clovibactin的细菌还会受到刺激，释放出某些酶，即所谓的自溶酶，然后不受控制地溶解自己的细胞膜。Tanja Schneider 说："这些不同机制的结合是抗药性异常顽强的原因。这表明，作为新抗生素候选者的细菌的自然多样性中仍然存在潜力。"
马库斯-魏因加思教授说："如果没有合作伙伴之间的跨学科合作，就不可能成功迈出对抗抗药性的重要一步。研究小组现在计划利用其研究成果进一步提高Clovibactin的有效性。但距离新抗生素上市还有很长的路要走。"