新的 bioengineered 抗菌剂帮助囊性纤维化患者呼吸更加容易

由更好的了解抗菌剂如何在气道黏液束缚和从而获得撤销，伊利诺伊大学的研究员可能找到方式帮助囊性纤维化患者与致命的传染战斗。

“当不是治疗时，此工作有潜在作为一个治疗方法细菌感染在囊性纤维化”， Gerard 越共说材料学和工程教授，物理和生物工艺学在 I. 和为在国家科学院的行动的发行接受的文件的一个对应的作者 U。 本文将本周被张贴在日记帐的网站上。

通常地，肺段落标示用捕捉细菌和其他病原生物黏液的薄层。 移动由不计其数的纤毛的行动，黏液也作为处理残骸的传送带。 在有囊性纤维化的病人，然而，黏液是更多象黏的糖浆 - 厚实和。 由于纤毛可能不再移动黏液，层变得卡住，并且细菌增长，倍增并且拓殖。 长期细菌感染是主要死因在囊性纤维化的。

使用同步加速器 X-射线分散和分子动力学模拟，研究员采取了仔细的审视在黏液混乱。

在被传染的黏液的残骸包括带负电荷，长被束缚的分子例如粘液素，脱氧核糖核酸和肌动蛋白 (从停止的白细胞)。 它结果大多机体的抗菌剂，例如溶菌酶，带阳电荷。

“我们发现肌动蛋白和溶菌酶 - 二在被传染的黏液的最公用的要素 - 形成定购了捆绑对齐的分子，是某事您在一样杂乱的事不预计象黏液”，越共说，也是研究员在大学的 Beckman 学院。 “由相反的充电的吸引力紧密地相连了，这些捆绑基本上把抗菌剂关起来，以便他们无法杀害细菌”。

研究员然后开发一个计算设计仿造这个生物系统。 “这个设计准确地预测肌动蛋白溶菌酶捆绑的结构，并且定量地与小角度 X-射线分散实验一致”，教授说艾瑞克 Luijten，材料学和工程和物理，以及研究员在 Beckman 学院和 PNAS 文件的另一个对应的作者。

下一个步骤将查找方式解放溶菌酶，或者请防止它束缚首先。 使用他们的设计，研究员测试变化在溶菌酶的正电荷的结果。

“当我们减轻了这项指控，我们查找了在我们的设计的一个巨大的作用”， Luijten 说。 “溶菌酶不会束缚对肌动蛋白。 它在黏液独立地浮动了”。

然后，通过遗传工程，研究员制造与一半的溶菌酶粗砺标准装药量。 实验确认了模拟; 减费防止了溶菌酶坚持肌动蛋白，无需重大减少这个首要的抗菌活动。

虽然工作依然存在，将来的囊性纤维化患者也许使用吸入器传送基因上被修改的充电减少的抗菌剂到上面的空中航线。 在那里，这些 “不粘锅的’抗菌剂将去运作杀害细菌，并且减轻长期传染。

此研究的涵义延伸到其他区。 在水净化，例如，其中一个步骤介入放置带阳电荷的分子在水中获取带负电荷的污染物。 发生的综合结算对接受器底层和从供水被去除。

“更好的了解对相反被充电的分子困境在含水环境里如何可能导致去除在水净化的涌现的病原生物方式”，越共说。

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