《抗細菌溶血素先導結構的發現及靶標確證》是依託吉林大學，由鄧旭明擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：抗細菌溶血素先導結構的發現及靶標確證
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：鄧旭明
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對日益嚴重的細菌耐藥性及抗菌藥物殘留問題，新獸藥的研發迫切需要開拓新的抗感染策略。近年來隨著人們對病原菌的致病特點和病原菌毒力因子結構與功能認識的不斷加深，毒力因子已成為抗感染藥物篩選的重要靶標。天然產物具有結構和生物活性的多樣性，是新藥先導結構發現的重要資源。本課題組通過建立相關的篩選平台，在國內外首次發現了多種天然結構對金黃色葡萄球菌α-溶血素的抑制作用，確證了黃芩苷等活性化合物與α-溶血素蛋白的結合位點，並初步闡明了其作用機制。本研究擬在前期研究基礎上，進一步篩選直接作用於溶血素蛋白結構的活性化合物，採用分子對接、動力學模擬及定點突變等技術確證其作用靶標，通過研究其構效關係建立最佳分子模型，驗證活性分子對金葡菌α-溶血素及其他細菌溶血素的活性，最終獲得2-3個具有全新機制的抗細菌感染先導結構。為以溶血素為主要毒力因子的動物細菌感染性疾病的控制及新獸藥研發打下堅實的基礎。
結題摘要
針對日益嚴重的細菌耐藥性及抗菌藥物殘留問題，新獸藥的研發迫切需要開拓新的抗感染策略。近年來隨著人們對病原菌的致病特點和病原菌毒力因子結構與功能認識的不斷加深，毒力因子已成為抗感染藥物篩選的重要靶標。本項目以金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、李斯特菌和豬鏈球菌等革蘭氏陽性菌溶血素為靶標建立了抑制劑篩選平台，成功篩選到了多個具有較好活性的天然化合物抑制劑，其中異鼠李素、根皮素和α香附酮等化合物可直接抑制細菌性溶血素分泌；黃芩苷、薑黃素、β谷甾醇、漆黃素和黃芩素等抑制劑可直接中和細菌性溶血素的生物學活性。針對後者作用效果的抑制劑，本項目套用結構生物學或化學生物學手段分析了抑制劑與細菌性溶血素的潛在結合模式和胺基酸位點，進一步套用定點殘基突變和螢光淬滅等手段在分子水平上確證了抑制劑抗細菌性溶血素的作用機制。體外宿主細胞與細菌共感染體系內加入抑制劑可阻礙細菌免疫逃避能力及顯著抑制細菌介導的細胞毒性作用。通過滴鼻或腹腔注射等途徑成功建立了小鼠細菌感染模型（包括肺炎和全身性感染等），經過抑制劑治療後，感染小鼠的死亡率顯著降低，感染小鼠靶器官（肺臟）的眼觀病理變化和鏡下病理變化明顯減輕。本項目首次以細菌性溶血素等毒力因子為靶標在天然化合物中進行了抑制劑的篩選及作用機制闡明，體內和體外確證了抑制劑對細菌致病力的抑制作用。與傳統抗生素作用機制不一樣，本項目發現的抑制劑以細菌生命非必需的毒力因子為靶標，不僅可有效防治細菌性感染，對細菌的選擇壓力小，也不易誘導耐藥性。另外，本項目為金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、李斯特菌和豬鏈球菌等細菌性感染提供了多個先導抗毒力化合物。
