《新型細菌成孔毒素抑制劑的設計、合成與活性評價》是依託山東大學，由郭忠武擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型細菌成孔毒素抑制劑的設計、合成與活性評價
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭忠武
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近年來，隨著耐藥菌株的不斷湧現，細菌感染再次成為人類健康的嚴重威脅，針對細菌感染的新藥研發成為國際熱點之一。許多細菌致病是由其分泌的成孔毒素所引起，成孔毒素因此成為研發抗菌新藥的重要靶點。研究表明，氣單胞菌溶素和CAMP因子等成孔毒素通過與宿主細胞表面的糖基磷脂醯肌醇（GPI）結合助其聚集成孔狀低聚物，並自發地插入細胞膜中形成孔穴，從而破壞細胞的滲透屏障，導致反向離子交換和其他致命反應，最終殺死宿主細胞。因此，一種潛在抗菌新策略是發展基於GPI結構的新型毒素抑制劑來阻斷成孔毒素與宿主細胞表面GPI的結合。本申請項目擬設計合成一系列GPI衍生物，探究其對成孔毒素與GPI結合的影響，發現成孔毒素抑制劑；同時發展一種以GPI螢光探針為基礎的高通量篩選方法，用以評價毒素抑制劑的活性；此外，通過GPI修飾的脂質體模型、體外溶細胞、動物體內保護等實驗，評價所設計毒素抑制劑的抗毒活性，並闡明其構效關係。
結題摘要
許多細菌致病是由其分泌的成孔毒素所引起，而宿主細胞表面的糖基磷脂醯肌醇（GPI）與成孔毒素結合助其在細胞膜成孔而產生感染疾病。因此，發展基於GPI結構的新型毒素抑制劑來阻斷成孔毒素與宿主細胞表面的GPI的結合是一種潛在的抗菌新策略。本項目設計合成了一系列具有不同糖鏈長度且不同功能化糖基修飾的GPI衍生物，用於探究其對成孔毒素與GPI結合的影響；設計合成了3種基於BODIPY螢光標籤的GPI螢光探針，用於毒素抑制劑的活性的高通量篩選；製備了GPI修飾的脂質體模型，用於毒素抑制劑的抗毒活性評價。同時，本項目發展了一種基於代謝工程技術來檢測細胞表面GPI錨定蛋白的方法，能夠實現了對細胞表面GPI錨和GPI錨定蛋白的標記，進而研究其生物功能。此外，本項目還探索研究了GPI核心二糖生物合成相關的生物酶蛋白，發現了源自C. diphtheriae的MshA具有Ｎ-乙醯葡萄糖基轉移酶的活性，而源自C. glutamicum磷酸酶ImpC具有脫磷酸的活性。上述研究工作不僅為今後繼續開展新型基於GPI結構的毒素抑制劑的篩選奠定了物質基礎，同時也為研究細胞表面GPI分子的標記與功能研究提供了有效的分析手段以及GPI的生物酶法合成奠定了研究基礎。
