中研院成果 成功破解細菌表面關鍵酵素 打敗抗藥性 預計幾年內可研發出

【本報台北訊】抗藥性問題日趨嚴重，抗生素的效益逐漸下滑，人類健康備受威脅。中央研究院研究團隊花五年時間，成功破解細菌表面關鍵酵素PBP1b的完整蛋白質立體結構，可據此研發出全新的抗生素。此突破性研究五月十九日在美國國家科學院期刊（PNAS）網站刊出研究論文後，引起全球學術界重視。

中研院基因體研究中心助研究員馬徹表示，從八十年前的第一代抗生素盤尼西林開始，已證實可有效殺死細菌的抗生素，至少上千種，臨床常用的有一百五十種。這些抗生素的重點是對「轉胜←」（TP）發揮抑制作用，而TP是細菌細胞壁合成過程中一種重要酵素，只要能抑制TP的活性，細菌的細胞壁就無法形成，細菌便無法生存。

但數十年來，細菌已對各種抗生素產生不同抗藥性，使抗生素效果愈來愈差。以TP為對象研發的抗生素已走到盡頭，馬徹和中研院院長翁啟惠等人組成的研究團隊便另闢蹊徑，透過X光繞射與結晶技術，從破解細菌表面關鍵酵素PBP1b的完整蛋白質立體結構著手，經努力五年後獲突破。

馬徹說，PBP1b有四個區塊，分別是TP、TG、TM及UB2H，前二者是酵素，TM可讓蛋白質牢牢插在細胞膜的一個穿膜區，UB2H則負責蛋白質與蛋白質之間的聯繫。在完整繪出PBP1b的立體結構後，研究團隊專攻TG酵素，因為全球至今仍無以此酵素研發出來的抗生素，細菌當然也無抗藥性，最具潛力。

馬徹表示，TG是細菌細胞膜上面的一個轉醣（酶），會利用醣脂物質lipid II，持續做出細菌的細胞壁，在細菌生長過程中，扮演相當重要的角色。若能篩選並研發出可以抑制TG活性的抗生素，就可有效殺死細菌。

美國哈佛大學、加拿大英屬哥倫比亞大學及歐洲一些頂尖研究團隊，近年也傾全力從PBP1b這個大的膜蛋白中尋找全新的抗生素，中研院研究團隊目前已取得領先地位，預計幾年內研發出可抑制TG活性、進而可有效殺死細菌的全新抗生素，造福人類。