박테리아를 죽일 수 있는 폴리머
항생제 내성 박테리아는 공중 보건에 대한 위협이 급속히 증가하고 있습니다. 미국 질병통제예방센터에 따르면 매년 이들로 인한 감염 건수는 280만 건이 넘습니다. 새로운 항생제가 없으면 일반적인 부상이나 감염도 치명적일 가능성이 있습니다.
과학자들은 이제 이러한 미생물의 막을 파괴하여 항생제 내성을 유발하지 않고 박테리아를 죽일 수 있는 새로운 폴리머 계열을 개발한 텍사스 A&M 대학 주도의 협력 덕분에 이러한 위협을 제거하는 데 한 걸음 더 다가섰습니다.
“우리가 합성한 새로운 폴리머는 박테리아가 저항성을 나타내지 않는 메커니즘을 통해 작동하는 항균 분자를 제공함으로써 미래에 항생제 저항성과 싸우는 데 도움이 될 수 있습니다.”라고 화학과 조교수이자 수석 연구원인 Quentin Michaudel 박사는 말했습니다. 연구 조사관은 12월 11일에 발표되었습니다. 국립과학원(National Academy of Sciences)의 간행물 (PNAS).
유기화학과 고분자 과학의 접점에서 작업하는 Michaudel 연구소는 신중하게 선택한 패턴을 사용하여 동일한 반복 전하 모티프로 만들어진 큰 분자를 형성하기 위해 여러 번 꿰맬 수 있는 양전하 분자를 신중하게 설계함으로써 새로운 고분자를 합성할 수 있었습니다. AquaMet이라는 촉매. Michaudel에 따르면, 이 촉매는 높은 농도의 전하를 견뎌야 하고 수용성이어야 한다는 점을 고려하면 이러한 유형의 공정에서는 흔하지 않은 특징이라고 그는 설명합니다.
성공을 거둔 후 Michaudel 연구소는 매사추세츠 대학교 애머스트(University of Massachusetts Amherst)의 Jessica Schiffman 박사 그룹과 협력하여 두 가지 주요 유형의 항생제 내성 박테리아인 대장균과 황색 포도상구균(MRSA)에 대해 폴리머를 테스트했습니다. 이러한 결과를 기다리는 동안 연구원들은 인간 적혈구에 대한 폴리머의 독성도 테스트했습니다.
“항균성 고분자의 일반적인 문제는 세포막을 표적으로 삼을 때 박테리아와 인간 세포 사이의 선택성이 부족하다는 것”이라고 Michaudel은 설명했습니다. “핵심은 박테리아 성장을 효과적으로 억제하는 것과 여러 유형의 세포를 무차별적으로 죽이는 것 사이에서 올바른 균형을 맞추는 것입니다.”
Michaudel은 과학 혁신의 다학제적 성격과 텍사스 A&M 캠퍼스 및 국가 전역의 헌신적인 연구원들의 관대함이 그의 팀이 분자 조립을 위한 완벽한 촉매를 결정하는 데 성공한 요인이라고 생각합니다.
“이 프로젝트는 수년에 걸쳐 진행되었으며 UMass 협력자들을 비롯한 여러 그룹의 도움이 없었다면 불가능했을 것입니다.”라고 Michaudel은 말했습니다. “예를 들어, 우리는 폴리머의 길이를 결정하기 위해 버지니아 대학교의 Letteri 연구소로 샘플 몇 개를 보내야 했는데, 이를 위해서는 미국 내 몇몇 연구소에서만 보유하고 있는 장비를 사용해야 했습니다. 또한 우리는 [biochemistry Ph.D. candidate] 여기 Texas A&M의 Nathan Williams와 Jean-Philippe Pellois 박사는 적혈구에 대한 독성 평가에 전문 지식을 제공했습니다.”
Michaudel은 팀이 이제 박테리아에 대한 폴리머의 활성, 특히 박테리아 세포 대 인간 세포에 대한 선택성을 향상시키는 데 중점을 둘 것이라고 말했습니다. 살아 있는 분석.
“우리는 이러한 흥미로운 목표를 염두에 두고 다양한 아날로그를 합성하는 과정에 있습니다”라고 그는 말했습니다.
Michaudel Lab 회원이자 Texas A&M 화학 박사 학위가 포함된 팀의 논문. Sarah Hancock ’23 박사를 제1저자로 졸업했으며 관련 그림 및 캡션과 함께 온라인으로 볼 수 있습니다. Michaudel 연구실의 다른 주요 공헌자로는 화학 대학원생 An Tran ’23, 박사후 연구원 Arunava Maity 박사, 현재 태국 Kasetsart 대학의 재료 과학 조교수인 전 박사후 연구원 Nattawut Yuntawattana 박사가 있습니다.
이 연구는 주로 국립 일반 의학 연구소를 통해 Michaudel의 국립 보건 극대화 조사자 연구 상(MIRA)의 지원을 받았습니다.
프랑스 라로셸 출신인 Michaudel은 2018년 텍사스 A&M 화학 교수진에 합류했으며 재료 과학 및 공학과에서 공동 임명을 받았습니다. 2020년 NIH MIRA 외에도 현재까지 그의 경력상으로는 2022년 국립과학재단 교수 조기 경력 개발(CAREER) 상, 2022년 미국 화학 학회 고분자 재료: 과학 및 공학(PMSE) 젊은 연구원 상, 2021년 티엠(Thieme) 상 등이 있습니다. 화학 저널 상.
출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/12/231222145359.htm
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