抗生物質耐性は世界的な健康危機として浮上しており、新しい抗菌剤の発見を必要としています。ベルクロの複雑な付着メカニズムに触発された研究者は、有望な細菌の殺害効率を示す「抗生物質ベルクロ」と呼ばれる抗生物質のクラスを開発しました。その有効性にもかかわらず、抗生物質ベルクロがその抗菌薬を発揮する正確な分子メカニズムは、ほとんど知られていないままです。この研究の目的は、抗生物質ベルクロと細菌成分の間の複雑な相互作用を解読し、細菌の根絶の原因となる根本的なメカニズムを解明することです。
方法：
さまざまな構造修飾を伴う抗生物質ベルクロ誘導体は、最先端の分析技術を使用して合成および特徴付けられました。
微生物感受性アッセイは、抗生物質ベルクロの広域スペクトル抗菌活性を決定するために、グラム陽性菌とグラム陰性細菌の両方を含む細菌株のパネルに対して行われました。
原子間顕微鏡（AFM）および透過型電子顕微鏡（TEM）を使用して、細菌細胞表面上の抗生物質ベルクロによって誘導される形態学的変化を視覚化しました。
遺伝子発現プロファイリングとプロテオーム解析を実施して、抗生物質ベルクロ治療の影響を受ける特定の細菌の標的と経路を特定しました。
結果：
抗生物質ベルクロ誘導体は、従来の抗生物質と比較して有効性が向上した、広範囲の細菌に対する強力な細菌活性を実証しました。
AFMとTEMの画像は、抗生物質ベルクロにさらされた細菌の明確な表面の変形と膜破壊を明らかにしました。これは、細胞の完全性への実質的な損傷を示しています。
遺伝子発現とプロテオーム研究により、細胞壁合成、DNA複製、およびエネルギー産生に関与する必須細菌遺伝子のダウンレギュレーションが明らかになり、抗生物質ベルクロの複数の標的を示唆しています。
さらに、メタボロミックプロファイリングは、重要な代謝経路の破壊を強調し、細菌の生存率と生存を損なうことを強調しました。
結論：
私たちの発見は、抗生物質ベルクロの多面的な抗菌メカニズムを照らし、細菌の複数の細胞ターゲットと経路を同時に攻撃する能力を強調しています。抗生物質ベルクロと細菌成分の間の分子的相互作用のこの包括的な理解は、抗菌メカニズムの知識を高めるだけでなく、抗生物質耐性の進行中の脅威と戦うために、より強力で標的を絞った抗生物質の設計の手段を開きます。
