细菌的耐药性给人类健康带来了巨大威胁。预计到2050年，耐药细菌的感染将造成全球超过1000万人死亡。如果缺乏控制细菌耐药发展的有效手段，人类将重新回到无药可用的“前抗生素时代”。革兰氏阴性病原菌由于其细胞外膜的存在，对几乎所有的抗生素都能产生耐药性。然而，目前的生物化学和结构生物学技术难以表征细胞膜的理化性质以及其与药物分子的相互作用，这在很大程度上阻碍了新型抗菌药物的设计和开发。
基于细菌细胞膜脂质组学分析技术，蒋绪恺副研究员构建了原子级分辨率的细菌外膜三维结构模型，并利用大规模分子动力学模拟探究了细菌外膜与多粘菌素的相互作用机制。同时，通过整合化学生物学、药理学和细胞生物学的手段，系统探究了多粘菌素各结构位点在抗菌活性中的差异性功能。首次发现多粘菌素在细菌外膜内的构象折叠以及跨膜运动能力与抗菌活性之间存在着线性定量关系。基于此，研究团队构建了通过预测药物分子折叠和跨膜能力，实现脂肽类抗生素药物的高通量、智能化设计与筛选平台。
蒋绪恺副研究员围绕生物膜与药物设计已经开展了系统的工作，取得了系列研究进展，近两年在抗生素耐药机制（Advanced Science2020;Computational Structural and Biotechnology Journal2021）、抗生素药理-毒理机制(Journal of Antimicrobial Chemotherapy2020; ACS Infectious Diseases2020)和新型抗生素研发(Journal of Biological Chemistry2020)等领域的研究结果在国际主流期刊连续获得发表，其在这一领域的研究将对积极遏制细菌耐药的发生与发展产生重要作用。
山东大学高性能计算云平台为本课题研究提供了计算资源，国家糖工程技术研究中心肖敏教授、微生物技术国家重点实验室王禄山教授对本课题的开展提供了重要支持。
全文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/sc/d1sc03460j
