APRIL 30, 2024
by Kobe University
研究人員發現，一團原本無毒的分子可以抑製鏈球菌的 DNA 裂解酶
一種抑製 DNA 裂解酶的全新方法通過聚集一種原本無毒的分子起作用。神戶大學的這一發現可能帶來一種抑製鏈球菌生長的迫切需要的方法。
酶是人體促使幾乎所有反應發生的工具。但對於鏈球菌等細菌來說也是如此，鏈球菌會導致中毒性休克綜合征，這是一種進展迅速且致命的疾病。當人體的白細胞試圖用自己的 DNA 織網來捕獲細菌時，鏈球菌會使用 DNA 裂解酶來切斷網。
阻斷這種酶一直是研發抗擊該疾病藥物的熱門目標，但尚未發現任何專門針對 DNA 裂解酶且不會以其他方式損害身體的藥物。
神戶大學生物化學工程師丸山達男認為他和他的團隊可能找到了一種方法。
在研究一種名為“Mn007”的藥物時，他們發現這種藥物能夠抑製一種牛 DNA 裂解酶，這種酶的功能與鏈球菌使用的酶非常相似。Maruyama 解釋說：“這隻是一個巧合，但我們發現隻有 Mn007 的聚集體（團塊）才能抑製這種酶。這是一種全新的抑製機製，因此我們決定研究這是否可能是治療鏈球菌感染的有希望的候選藥物。”
他們的研究結果發表在《JACS Au》雜誌上，令人鼓舞又好奇。他們首次證實，實際上隻有聚集物才能抑製這種酶，這種作用是這種特定的 DNA 裂解酶所特有的，而且它不是通過與 DNA 或其他物質的相互作用介導的。
接下來，神戶大學團隊確認 Mn007 也能抑製細菌酶。最後，他們嚐試了這在原則上是否可以應用於鏈球菌感染。
從以前的研究中得知 Mn007 對人體細胞無毒，他們在含有白細胞的人體血液中培養細菌，並將 Mn007 添加到一些樣本中。事實上，當藥物存在時，細菌的生長速度明顯低於沒有藥物時，這表明 Mn007 的聚集體有助於白細胞抑製細菌的生長。
神戶大學生物化學工程師丸山達夫注意到 Mn007 團塊能夠抑製一種牛 DNA 裂解酶，這種酶的功能與鏈球菌使用的酶非常相似，因此他測試了這種機製的特異性及其對鏈球菌酶的適用性。圖片來源：丸山達夫
這些實驗室研究為進一步的研究打開了一扇令人興奮的大門。首先，盡管他們發現了一種抑製 DNA 裂解酶（也稱為“DNase”）活性的全新機製，但目前尚無人知道這種聚集體特異性抑製背後的機製是什麽。
Maruyama表示，“目前，研究小組正試圖通過模擬分子的行為來了解Mn007聚集體如何與DNase相互作用並抑製其酶活性。”
但更大的問題即將出現：這種藥物是否真的可以作為一種有效的治療方法。研究人員寫道：“Mn007 將成為 DNase 抑製劑用於治療的第一例。由於化膿性鏈球菌感染會迅速惡化（幾天內），即使暫時抑製細菌生長也會顯著改善患者的治療效果。”
他們最後說道：“我們相信分子聚集將為發現和開發這些酶的新型抑製劑提供合理的方法，從而為藥物開發帶來新的策略。”
