研究背景

全球抗菌素耐药危机愈演愈烈，科学家们需寻求新的解决方案。根据健康指标与评估研究所（IHME）与牛津大学的联合研究，2019年约1366万与微生物相关的败血症死亡案例中，65%（888万例）与细菌感染直接相关，其中495万例是由于抗菌素的耐药性造成的。面对严峻的挑战，以酶为基础的抗菌疗法（enzyme-based antibacterials）被视为传统抗生素的替代突破，而源自噬菌体的内溶素（endolysins）因其精准靶向细菌细胞壁的特点而受到广泛关注。

绝大多数内溶素对革兰氏阳性菌有效，但对革兰氏阴性菌的疗效却相对有限。为了解决这一问题，科学家通过蛋白质工程开发了模块化裂解酶（MLE）。该酶的模块化结构便于对其进行结构域改组，因此通过将内溶素与抗菌肽（AMP）结合，能够显著提升其对革兰氏阴性菌的疗效。

研究内容

波兰格但斯克大学的极端微生物生物学实验室近期发表了题为“深共熔溶剂增强模块化裂解酶对鲍曼不动杆菌的抗菌活性”的研究文章。研究团队利用VersaTile方法构建了模块化裂解酶MLE-15，深入探讨其抗菌效能。这是一种基于热稳定溶血素Ph2119的模块化裂解酶，通过独特的模块化设计展现优异的抗菌性能。研究还发现，天然低共熔溶剂reline与MLE-15的组合具有显著协同抗菌效果。

实验结果显示，MLE-15能够完全抑制广泛耐药的鲍曼不动杆菌RUH134的生长，展现出强大的抗菌效力。这一发现为开发新型抗菌剂提供了重要的科学依据，在应对全球性抗生素耐药性挑战方面，具有实际的临床应用前景。

MLE-15的组成始于天蚕素A，通过接头与CBD连接，再连接至EAD。生物信息学被应用于可视化MLE-15的三级结构，帮助了解其整体形态及结构域之间的相对位置。经过多种预测算法，包括ESMFold、OmegaFold、MODELLER、Phyre2、DeepFold和AlphaFold2，研究者最终将OmegaFold构建的三级结构选为最准确的模型。这一模型代表了模块化酶结构，且由四个构建块组成。

技术优势

为了研究MLE-15的热稳定性，研究团队采用Prometheus蛋白稳定性分析平台的微量差示扫描nanoDSF技术模块，通过监测蛋白质升温过程中荧光信号的变化，确定其熔解温度Tm高达9397±038°C，显著优于常规酶。这表明该模块化酶展现了优异的热稳定性，具备极强的耐高温特性。

MLE-15搭配reline的组合对于耐药性强的鲍曼不动杆菌与枯草芽孢杆菌也表现出协同效应，这使得其成为值得关注的细菌感染治疗新选择。在传统抗生素无法清除的休眠细胞中，MLE-15与reline联用能在3小时内彻底消灭细菌，阻止感染复发，为全球抗菌素耐药性危机带来新的希望。

在AMR危机驱动的创新背景下，模块化裂解酶与深共熔溶剂的“智能组合”为后抗生素时代提供了兼具精准性与可持续性的解决方案。正如研究者所说：“我们正在从分子层面重新定义抗菌战争的规则。”

尊龙凯时提供的Prometheus蛋白稳定性分析平台，能够全面表征蛋白质的构象、胶体和化学稳定性，助力生命科学的快速发展。平台的操作简便且无须样品标记，利用内源荧光检测提高效率，实现高效的热稳定性分析。