结核病（tuberculosis，TB）仍然是一个全球性的公共卫生威胁，该病也是全球范围内导致死亡的首要原因。因此，寻找有效控制和治疗结核病的新药至关重要。
近日，由英国华威大学（University of Warwick）和英国弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）的科学家们开展的一项新研究将有助于更有效地解决结核病和其他危及生命的微生物感染疾病，而这一切，都要归功于一种古老的抗生素：D-环丝氨酸（d-cylcoserine）。该项研究已于近日在线发表于顶级期刊《自然-通讯（Nature Communication）》，文章题名为：Inhibition of D-Ala:D-Ala Ligase through a Phosphorylated Form of the Antibiotic D-Cycloserine（磷酸化形式的D-环丝氨酸抑制D丙氨酸：D丙氨酸连接酶），该研究成果为设计新的抗生素提供了重要见解。
D-环丝氨酸是一种古老的抗生素，能够有效治疗多种由微生物感染引起的疾病，包括结核病，但该药由于一些副作用，经常被用于二线治疗。
有趣的是，研究人员发现这种抗生素能够以多种不同的化学作用方式针对多个细菌靶标发挥作用，这可能是目前世界上唯一一种能够以此方式作用的抗生素。D-环丝氨酸通过抑制2种不同的酶（D-丙氨酸消旋酶和D-丙氨酸-D丙氨酸连接酶）攻击细菌，这2种酶每一种都是建立和维持细菌细胞壁结构完整性所必需。就D-丙氨酸消旋酶而言，D-环丝氨酸能够与酶活所需的一个化学基团形成分子键，使酶停止工作。
该研究的通讯作者David Roper教授表示，在这个新发现中，我们观察到D-环丝氨酸结合D-丙氨酸-D丙氨酸连接酶，并对酶进行化学修饰，所形成的化学种类是之前从未见过的。我们现在已经完全了解了这种抗生素是如何针对不同靶点以完全不同的方式发挥作用，这可能是抗生素家族中独一无二的。研究人员首次观察到，D-环丝氨酸如何抑制D-丙氨酸-D-丙氨酸连接酶。
弗朗西斯·克里克研究所结核分枝杆菌代谢和抗生素研究组组长Luiz Pedro Carvolho博士表示，或许比D-环丝氨酸如何发挥作用更重要的是，该研究强调了一个越来越明显的事实：我们对于抗生素真实作用方式的了解远比我们想象的要少得多。只有通过真正了解抗生素引发的分子或细胞事件，或是对抗生素的存在所作出的反应，我们才能真正理解如何改进药物，而这正是目前抗生素耐药性威胁所急需的。
该研究小组指出，其长期目标是修饰D-环丝氨酸的结构，使其能更接近于新发现的化学物类，从而开发出一种更具特异性且能避免D-环丝氨酸副作用的新抗生素，使其更广泛地应用于抗生素耐药性感染的治疗。
随着当前抗生素耐药性的日益严峻，感染性疾病治疗领域存在着一个全球性的危机。抗生素耐药性威胁着人类活动的方方面面，包括医学和农业。与癌症相比，抗生素耐药可能导致了更多的死亡。（新浪医药编译/newborn）
文章参考来源：
1、Old Antibiotic Repurposed to Treat TB
2、Inhibition of D-Ala:D-Ala ligase through a phosphorylated form of the antibiotic D-cycloserine