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超级计算机模拟揭示肺炎链球菌耐药机制

2005-09-28 09:32 江洪波 SciDev.Net 阅读 0
核心摘要: 科学家利用超级计算机模拟技术,揭示了肺炎链球菌耐药性的分子机制。研究发现,耐药菌株的蛋白质形状发生微小变化,导致药物无法结合。这一成果为设计新型抗生素提供了关键线索,有望应对日益严重的耐药性问题。

科学家利用大型计算机模拟技术,成功揭示了肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)如何产生耐药性。这一发现为设计新型抗生素提供了重要线索。

肺炎每年导致约350万人死亡,其中大部分发生在发展中国家。近年来,肺炎链球菌对现有药物的耐药性日益增强,使得治疗变得更加困难。该细菌的耐药性源于其蛋白质的遗传变异,而变异位点远离药物通常作用的蛋白区域,因此科学家一直难以理解细菌如何规避药物攻击。

英国伦敦大学学院(University College London)的Peter Coveney教授领导的研究团队,为耐药相关蛋白建立了三维模型。他们利用其他三种含有相同蛋白质的细菌信息,结合耐药肺炎链球菌的变异数据,通过计算机模拟分析了耐药菌株与药物之间的相互作用。研究发现,变异菌株的蛋白形状发生了微小变化,这是其抵抗药物的关键。模拟显示,药物能与普通菌株的蛋白紧密结合,但变异菌株蛋白的微小形状改变导致药物无法结合。如果后续实验证实这一模拟结果,将有助于设计针对耐药菌株的新药。

该研究通过英国的“e-Science”计划完成,该计划利用分布各地的计算机组成“超级计算机”,共享资源以完成“原本需要耗时数月甚至无法完成的研究”。相关论文发表于《皇家学会哲学汇刊》(Philosophical Transactions of the Royal Society,8月15日)。

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