一个国际研究小组开发了一种改变一类抗生素的方法，使用自然产生这些化合物的微生物。

该研究结果于 7 月 25 日发表在《自然化学》杂志上，可能会导致更有效地生产对耐药细菌有效的抗生素。

该团队从一种微生物开始，这种微生物经过基因编程，可以产生抗生素红霉素。

德国歌德大学有机化学与化学生物学研究所的科学家们想知道是否可以对该系统进行基因改造，以将抗生素与一个额外的氟原子组装在一起，这通常可以改善药物特性。

“几年来，我们一直在分析脂肪酸合成，当时我们确定了一种小鼠蛋白质的一部分，我们认为如果将其添加到已经可以制造天然化合物的生物系统中，该蛋白质可以用于这些修饰抗生素的定向生物合成，”说Martin Grininger，歌德大学生物分子化学教授。

该团队与专门研究这种生物组装系统的密歇根大学大卫谢尔曼实验室合作，使用蛋白质工程将系统的一部分天然机器替换为功能相似的小鼠基因。

UM Life 的教员谢尔曼说：“这就像从梅赛德斯中取出一个发动机部件，然后将其放入保时捷中，以制造出更好的混合动力发动机。你得到的保时捷发动机可以做新的事情，而且工作得更好。”药学院科学研究所和药物化学教授。

“我们现在可以利用这种蛋白质工程来制造具有这种非常理想的氟原子的新化合物，长期以来，化学家一直在努力将其添加到大环内酯类抗生素中。”

这种添加的氟原子之所以如此受欢迎，是因为它不仅改变了最终产品的结构，还改变了产品杀死细菌和在患者体内安全工作的能力。

红霉素的作用是结合并阻断细菌核糖体的活性，而核糖体对细菌的生存至关重要。一些细菌已经进化出防止这种结合的方法，使它们对抗生素治疗产生抗药性。用氟原子改变抗生素的结构克服了这种进化优势，恢复了化合物对抗细菌的能力。

虽然化学家已经开发出合成添加氟的方法，但该过程是艰巨的并且需要使用有毒化学试剂。歌德大学和密歇根大学的研究人员开发的新生物合成方法克服了这些挑战。

“这是一个非常令人兴奋的发展，因为我们可以绕过所有耗时的合成步骤和危险化学品，”谢尔曼说。“我们已经证明，我们基本上可以重新编程生物体以直接制造氟化产品。”

研究人员强调，氟化化合物距离临床应用还有几年的时间。但这些发现为开发新的抗生素，甚至抗病毒药物和抗癌药物提供了一条更有效的前进道路。

“我们的方法已在一小部分抗生素上被证明是成功的，但它最终可用于开发广泛的药物，同时最大限度地减少有毒化学物质和副产品的使用，”Grininger 说。

这项研究得到了大众汽车基金会、黑森州 LOEWE 项目和美国国立卫生研究院的支持。