美科学家发现核糖体原子结构促抗生素研究的新发展

　　美国加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员近日首次从原子级别发现细胞核糖体的结构，为开发出更完善的抗生机制迈出新的一步。

　　细胞核糖体的分子结构从图像上看如同一团弯弯曲曲的曲线线团，它的作用是将DNA序列转化为蛋白质——维持生物所有生命活动的重要化合物。同时，这一图像可以作为寻求更高级抗生机制的路标图。因为研究人员发现，如果将其看作是细菌体内的核糖体，其迂回曲折的部分就是细菌体的弱点所在，可以通过抗生素对其进行攻击。

　　“我们一直与细菌耐药性进行着军备竞赛，”劳伦斯伯克利国家实验室生物科学研究员、加州大学伯克利分校生物结构教授杰米凯特表示，“我们对细菌核糖体的工作机能认识的越深入，就越能研发出破坏它的新方法。”

　　杰米凯特及其研究人员将这一发现发表在最新一期《科学》期刊上。这一图像是寻求更有效抗生素道路中的又一次重要的进步，其目的是研发出新的药物杀死致病细菌，留下人体内的有益细菌。要达到这一目的，就需要对细菌核糖体进行彻底地了解，从而开发出更智能的抗生素，可以迅速作用于病原体细菌核糖体，而不影响有益细菌。

　　研究人员使用伯克利大学实验室高级光源系统对核糖体进行了蛋白质结晶学光束分析，并通过计算模型将其解析成超高分辨率的图像，来描述单个核糖体的原子。从图像上看，蓝色和紫色的区域为核糖体，虽然这一图像为大肠杆菌的原子结构图，但是它们的工作原理与其它生物基本类似。核糖体用于解析遗传编码，并引导氨基酸形成蛋白质。

　　但是有时核糖体也会有偷懒后退的情况。而这时，黄色、红色以及绿色曲线区域就开始起作用了。这种被称为G延长因子的物质扮演一种棘轮的作用，避免核糖体向后倒退。

　　科学家们之前了解核糖体中的G延长因子的作用，但是并不清楚具体的工作机制。而如今，通过这种原子结构的图像，他们可以从化学和分子角度研究这种G延长因子的棘轮效应。

　　凯特教授等研究人员发现，这种延长因子通过循环往复地固化和放松核糖体，从而控制核糖体的机能。“要创造出更完善的抗生机制，我们需要从最微小的级别了解细菌核糖体的工作机制，而该发现将是这一研究方向的第一步。”