近日,陜西省微生物研究所萬一研究員領導的分子生物學研究團隊在藥學領域JCR一區(qū)期刊Frontiers in pharmacology在線發(fā)表研究論文。該論文從秦嶺天然產(chǎn)物庫中篩選到一系列黃酮類化合物作為D類β-內(nèi)酰胺酶OXA-48的抑制劑,對其構效關系進行分析,并聯(lián)合抗生素在體內(nèi)、外有效遏制耐藥細菌的生長?! ?/p>
β-內(nèi)酰胺類抗生素是治療細菌感染的有效藥物。然而,抗生素的過度使用導致了大量耐藥細菌的產(chǎn)生,這些耐藥細菌能夠抵抗幾乎所有的β-內(nèi)酰胺類抗生素。細菌耐藥的最重要機理之一是表達β-內(nèi)酰胺酶催化水解β-內(nèi)酰胺環(huán)使得抗生素失效而呈現(xiàn)出耐藥性。OXA-48屬于D類β-內(nèi)酰胺酶,能夠水解青霉素類以及被譽為“抗生素最后一道防線”的碳青霉烯類抗生素。研發(fā)針對OXA-48的酶抑制劑,與抗生素協(xié)同作用耐藥細菌,是目前應對該類耐藥細菌的最有效策略?! ?/p>
作者構建了β-內(nèi)酰胺酶抑制劑的高靈敏度篩選模型,從秦嶺天然產(chǎn)物庫中成功篩選到一系列包括槲皮素在內(nèi)的OXA-48黃酮類抑制劑,IC50值為0.47-4.54 μM;酶動力學、等溫滴定量熱法和表面等離子體共振等表征揭示,槲皮素以非競爭模式可逆抑制OXA-48;構效關系研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物中3′、4′和7位的羥基與OXA-48中Thr209、Ala194和Gln193的側鏈形成氫鍵相互作用,在其抑制OXA-48水解D類β-內(nèi)酰胺過程中起到的重要作用;體內(nèi)、外抗菌實驗表明,該類黃酮類化合物能夠恢復哌拉西林對產(chǎn)OXA-48的大腸桿菌的殺菌作用。這一研究為OXA-48耐藥細菌的治療提供了新的先導化合物?! ?/p>
論文的第一完成單位為陜西省微生物研究所,張月娟博士為第一作者,萬一研究員為通訊作者。該工作得到陜西省科學院一所一品項目(2018nk-01)和陜西省科學院優(yōu)秀青年科研項目暨青年聯(lián)合創(chuàng)新項目(2017K-08)的資助?! ?/p>
論文鏈接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2022.926104/full