Science正刊：解析MRSA耐药菌

抗生素是现代医学的核心，但其效力正日益受到抗菌素耐药性(AMR)传播的挑战。耐氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是一种所谓的AMR“超级细菌”，每年造成超过12万例死亡。甲氧西林引入以规避临床β-内酰胺酶介导的耐药性，但很快就因MRSA的传播而受到威胁。MRSA中的耐性主要基于mecA基因的获得，该基因编码一种新型的青霉素结合蛋白(PBP)，称为PBP2a，其特点是与广泛的-内酰胺类药物亲和力低。mecA基因存在于一个可移动的遗传元件——金黄色葡萄球菌染色体盒Cmec)上。SCCmec元件分为几种类型，包括I、II和III型，主要与医院相关，IV和V型常在社区相关MRSA中发现。

PBPs是执行细菌细胞壁肽聚糖(PG)组装最后阶段的酶。细胞壁PG对大多数细菌的存活，围绕细胞形成一个单一的巨分子(囊状物)，由糖链和通过肽侧链交联的结构组成。高分辨率原子力微镜(AFM)最近揭示了金黄色葡萄球菌的PG是一种多孔、异质的水凝胶。其成熟的表面是一个开放的无序的网状结构，孔隙深入细胞壁，而内表面（PG合成的地方）则是一个密集得多的网状结构。PG的特征是同心环状的外层结构，由长糖链组成，在细胞分裂时暴露出来，是新暴露的隔膜的特征。

金黄色葡萄球菌有四种内源性PBPs，其中只有PBP1和PBP2对PG合成是必不可少的因为它们能够完成细胞生长和分裂所需的所有转肽酶（连接侧链）功能。PBP1在细胞分裂中具有作用，通过与PG和分裂蛋白伙伴的相互作用充当协调员，并提供被认为需要的转肽酶活性。用于隔膜PG的特征环结构。