伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员测定的细菌核糖体的新的高分辨率结构表明，单一的水分子可能是抗生素耐药性的原因——也是可能的解决方案。

UIC的新研究成果发表在《Nature Chemical Biology》杂志上。

当抗生素产生抗药性时，它们就具有杀死细菌的能力。在美国，每年有数百万人遭受抗生素耐药感染，成千上万人因此死亡。开发新药是科学界试图减少抗生素耐药性影响的一个关键途径。

UIC药学院药学教授、论文合著者Alexander Mankin说：“我们需要做的第一件事是制造改进的药物，就是更好地了解抗生素是如何工作的，以及‘坏细菌’是如何对它们产生抗药性的。”

他们一直在研究当今临床上流行的一种抗生素——大环内酯类抗生素的作用机制。

大环内酯类通过进入细菌并与核糖体结合起作用。一旦结合，这种药物可以阻止核糖体产生新的蛋白质，从而阻止细菌的生长和复制。然而，耐药细菌会改变它们的核糖体，使药物不能再与它们结合。”

UIC的研究人员捕捉了被抗生素侵入的核糖体的高分辨率图像。

“我们比较了敏感细菌和耐药细菌核糖体的高分辨率结构，发现耐药细菌核糖体中不存在紧密抗生素结合所需的水分子。在抗药性细菌的核糖体中，根本没有空间容纳这种水分子。”

研究人员发现，水分子是核糖体和抗生素之间的桥梁。当耐药细菌改变核糖体的化学组成时，核糖体和药物之间的桥梁就无法建立。虽然科学界早就猜测敏感核糖体和耐药核糖体的结构差异很重要，但这些变化阻止药物作用的原因此前尚不清楚。

Mankin说：“这项研究首次令人信服地解释了为什么大环内酯类药物不能与耐药细菌的核糖体结合。”

“我们对这一发现感到非常兴奋，因为我们现在知道了大环内酯类抗生素是如何与靶分子核糖体相互作用的。这一发现很重要，因为它将为不需要水分子结合的新抗生素的开发提供信息和便利。”