“超级细菌”NDM-1抑制剂筛选与体外抗菌活性测定

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2010年印度,欧洲,巴基斯坦,美国,中国等多国出现一种新型广谱耐药细菌—超级细菌NDM-1,其引起传染病爆发,临床上缺乏有效治疗抗生素,而给人类的生命健康带来重大威胁,它的出现也把人类滥用抗生素造成细菌耐药性这个问题推向风口浪尖。超级细菌NDM-1可以编码新德里金属β-内酰胺酶(New Delhi metallo-β-actamase1,NDM-1),此酶能够分解青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类等临床上使用的大部分抗生素。它引发疫情大爆发主要是因为编码酶的基因位于游离于细菌基因的质粒(140kb)上,致使基因blaNDM-1在细菌间快速传播。   新德里金属β-内酰胺酶晶体结构的解析阐述了酶的三维结构和作用方式,在确立其三维结构的基础上,研究针对其三维结构的药物发现,以及针对此靶点的高通量药物筛选和对筛选得到的有效抑制剂进行体外抗菌活性实验得到有抑制作用的化合物,对于先导化合物的发现和改造提供有力的实验方向和数据。   本实验构建新德里金属β-内酰胺酶三个不同截短(Gly42-Arg270、Gly47-Arg270、Gly29-Arg270)的重组表达载体,经过亲和层析、离子交换柱和凝胶过滤层析等纯化方法纯化获得95%纯度目的蛋白NLP1和NLP2;通过高通量药物筛选获得40种有抑制活性的化合物,其中IC50最高值可达1.51±0.21μM,并对其中7种化合物进行了体外抗菌活性实验,L-12表现出的体外抗菌效果最好,MIC达到16μg/mL,说明在蛋白水平有良好抑制作用的化合物,在细胞水平并没有表现出同样效果的抑制作用,推测可能是由于化合物的水溶性,以及化合物不能有效进入细胞等方式引起的。   本文从结构水平、蛋白水平、细胞水平三方面进行了针对新德里金属β-内酰胺酶NDM-1的抑制剂探究,这为如何针对此靶点的抑制剂结构改造以及如何改造获得进入细胞体内发挥作用的化合物提供了方向;全面系统提供了针对金属β-内酰胺酶抑制剂研究的原理和方法;也对解决由金属β-内酰胺酶引起细菌耐药性问题有重大意义。
其他文献
油菜(Brassica napus)属于十字花科,是一种重要的经济作物。低温、干旱等非生物胁迫严重影响油菜的生长发育。因此,研究油菜的抗逆机制具有重要的科学意义和应用价值。本研究中,以先前分离鉴定的BnCaM1蛋白为诱饵,从油菜幼苗组织的酵母双杂交cDNA文库中分离鉴定了一个能够与BnCaM1相互作用的互作蛋白,命名为BnCAMTA1,它是一种钙调素结合蛋白,具有钙调素结合位点,与钙调素结合共同发