迫切需要新的抗菌策略来控制病原体。这特别适用于革兰氏阴性细菌，它们通过厚的第二层膜保护免受抗生素干预。

德国波鸿鲁尔大学生物与生物技术学院的微生物学家比较了五种不同物质抑制外膜形成的效果。除了预期的后果外，他们还发现细菌细胞中存在一系列额外的细胞反应，具体取决于物质。这些研究结果发表在《生物化学杂志》上，有助于更好地评估此类抑制剂的应用潜力。

革兰氏阴性菌的外膜是抗生素的目标

一百多年来，细菌根据其染色模式分为革兰氏阳性和革兰氏阴性病原体。革兰氏阴性细菌提出了重大挑战，因为它们被第二层膜包裹，阻止许多抗生素渗透。

“另一方面，产生这种外膜的酶是独特的，因此是对抗这组细菌的特定抗生素的有希望的目标，”微生物生物学主席兼研究负责人弗兰兹·纳伯豪斯教授解释说。

关键酶可以被抑制

LpxC酶催化革兰氏阴性菌外膜生物合成的第一个不可逆步骤，是抗生素开发的一个非常有前途的靶标。

为了确定模型细菌大肠杆菌对这种酶的阻断有何反应，研究人员比较了五种不同 LpxC 抑制剂的细胞反应。所有五种物质都能与 LpxC 结合并抑制这种酶，从而导致细菌细胞中无活性的 LpxC 积累。此外，所有五种物质都杀了细菌，尽管效率差异很大。

相同但不同

尽管所有抑制剂都针对同一位点，但在细菌对治疗的反应中观察到许多化合物特异性差异。其中四种化合物改变了膜成分的平衡，这是急性膜应激的标志。有些物质会引起一般的应激反应或干扰与膜生物合成不直接相关的代谢途径。

“我们的结论是，在引入此类物质之前，我们应该仔细观察细菌中发生的情况，”CESAR 系统抗生素研究中心主任 Julia Bandow 教授告说，该中心进行了一些实验。即使相同的酶被抑制，也不会自动得出细菌的细胞反应是相同的。

潜力巨大的新型抗菌药物

不幸的是，由于对人类和动物的副作用，迄今为止所有可用的 LpxC 抑制剂都不适合临床应用。然而，我们有理由乐观，因为几个月前描述的一种新的 LpxC 抑制剂可以非常有效地对抗细菌感染，并且没有副作用，至少在动物模型中是这样。

“我们现在热衷于测试细菌对这种物质的反应，”弗朗兹·纳伯豪斯说。

未来，还将研究细菌对外膜生物合成早期或后期攻击的其他活性物质的反应。尽管此类抗生素具有巨大潜力，但对其作用机制和细菌反应却知之甚少。