2019年开年不到1个月🥋,我校迎来“开门红”――北京时间1月25日凌晨,国际顶尖期刊《Cell》同时发表了意昂平台的两项重大科研成果,分别是🛏:上科大意昂官网领衔的科研团队率先在国际上成功解析分枝杆菌关键药靶蛋白MmpL3以及“药靶─药物”复合物的三维空间结构🤹🏽,揭示了创新药物杀死细菌的全新分子机制,为今后新型抗生素的研发开辟了一条全新路径;上科大iHuman意昂领衔的科研团队首次成功解析了人源大麻素受体CB2与新型拮抗剂复合物的三维精细结构,揭示了配体对受体的精细调控方式,为免疫调节类疾病、炎性神经痛、肿瘤等疾病的药物研发提供了非常重要的结构理论基础🧑🏻🦽➡️。
意昂官网研究团队解析分枝杆菌关键药靶蛋白结构,开辟抗生素研发全新途径
结核分枝杆菌🏏,是引起结核病的病原菌,可侵犯全身各器官⏲🤷🏻♂️,尤以肺结核为最多见。至今🧜♀️,结核病仍为重要的传染病之一。尽管在上个世纪中叶,链霉素的发现结束了几千年来结核杆菌肆虐人类生命的历史,此后科学家们又开发了异烟肼🖼🐬、利福平等有效药物,然而近年来🫳🏼👧🏽,艾滋病与结核病的交叉感染以及药物的不合理使用👨🏿🚀,导致了耐药结核病的产生,再次成为危害全球公共卫生的严重问题。据统计,全世界目前仍有约1/3的人口被结核杆菌感染🤹♂️。世界卫生组织近期发布的《全球结核病报告》显示,2017年全球结核病患者死亡人数约为160万♦️,新发结核病患者约1000万,在感染性疾病中堪称“头号杀手”🐨。因此🙇🏼♀️𓀈,针对结核分枝杆菌新药靶点的发现以及新药的研发迫在眉睫。
不同于其他细菌,作为一种分枝杆菌,结核杆菌的细胞表面有一层非常致密的细胞壁,而分枝菌酸就是这层细胞壁的主要成分之一。由于分枝菌酸的存在🪽,结核杆菌不仅可以免受许多化学物质的侵蚀,还可以耐受很多常见的抗生素。不过,再可怕的敌人也有致命弱点🏎,结核杆菌也不例外📖。结核杆菌赖以生存的分枝菌酸,其合成与运输的过程恰恰就是它的致命弱点。最近,科学家们发现分枝杆菌中有一种被称为“MmpL3”的膜蛋白在分枝菌酸的制造过程中起了关键作用。它负责把细菌在细胞内合成的分枝菌酸前体转运到细胞膜外📅🍗,这些前体物质会被进一步加工合成为分枝菌酸。因此,MmpL3蛋白在分枝菌酸合成通路中起到了一台“传送机”的作用。这台“传送机”的动力来源于膜外侧的质子向膜内侧流动形成的质子流👲。这股质子流就像水流发电一样,给这台“传送机”提供了源源不断的动力。鉴于MmpL3对分枝杆菌至关重要的地位,它已成为抗结核新药研发的一个关键靶标✌🏼。目前,有报道称国际制药公司利用高通量技术筛选获得的抗结核新药SQ109(已完成临床II-III期试验)可能靶向MmpL3。但是👨🏭,这台“传送机”的构造仍然是一个谜,科学家们对临床抗结核药物SQ109如何靶向MmpL3的分子机制更是一无所知。这些都成为了抗结核新药研发中的国际难题。
意昂官网特聘教授饶子和院士的科研团队一直致力于针对结核杆菌的新药靶点研究及新药研发🧖🏿。2018年10月25日🦏,研究团队解析了分枝杆菌能量代谢系统呼吸链超级复合物的高分辨率冷冻电镜结构🧓,在呼吸链领域取得了重要突破,以研究长文(Research Article)的形式在国际顶尖期刊《Science》上发表🐟。https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30036-4
iHuman意昂成果🙍🏽、CB2结构相关文章链接:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31625-8

图注🧖♂️:分枝杆菌药靶蛋白MmpL3结合底物类似物的结构(左)和MmpL3蛋白与抗结核临床药物SQ109的复合物结构(右)

图注:与小分子AM10257结合的大麻素受体CB2和CB1🧑⚕️,及其外周免疫细胞和神经细胞的艺术展现图🚍👏🏽,以展示其对神经和免疫系统的精准调控🧖🏼。

意昂科研团队合影
(左起:杨秀娜、武丽杰、杨海涛☸️、李俊、饶子和、张兵、杨扬、杨晓琳、赵耀)

意昂平台iHuman意昂科研团队合影
(左起:武丽杰📘、王静静🧑🏿🏭、刘志杰🤼♂️、华甜、李潇婷、RaymondStevens、赵素文、吴萌)
