《槲皮素對金黃色葡萄球菌凝固酶的抑制作用及機制》是依託吉林大學，由王琳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：槲皮素對金黃色葡萄球菌凝固酶的抑制作用及機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王琳
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
金黃色葡萄球菌是一種重要的人獸共患病原菌，濫用抗生素導致其對各種抗生素耐藥率逐年上升，迫切需要開拓新的抗細菌感染策略。金葡菌可以分泌兩種凝固酶-凝固酶(Coa)和von-Wilkbrand因子結合蛋白(vWbp)，能夠結合併激活凝血酶原，將纖維蛋白原轉化為纖維蛋白，有助於金葡菌抵抗吞噬細胞的吞噬，促使感染局限化和血栓形成，最終導致膿腫的形成進而引發致死性敗血症。臨床前證據表明，凝固酶的失活可能會阻止金葡菌感染後的發病。我們通過對大量抗感染天然藥物的篩選，發現槲皮素能夠明顯抑制血液凝固反應。本項目以槲皮素為研究對象，首先通過體外實驗確定其有效劑量，建立以凝固酶為主要毒力因子的金葡菌感染動物模型，考察藥物對金葡菌感染的保護和治療作用。然後通過分子對接和動力學模擬的方法確定槲皮素與凝固酶相互作用的結合位點，闡明槲皮苷通過抑制凝固酶活性治療感染的機制，為以凝固酶為靶點的新型抗菌藥研發奠定理論基礎。
結題摘要
金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，簡稱金葡菌），是一種常見的醫院和社區獲得性病原菌，嚴重威脅著人類的健康。然而隨著抗菌藥的過度使用，細菌耐藥性愈加嚴重，使我們臨床可供選擇的抗菌藥越來越少。因此，迫切需要尋找新型的抗菌策略以減少細菌耐藥性的產生。金葡菌凝固酶Coa是導致金葡菌感染一種重要的毒力因子。Coa可結合併激活凝血酶原，將纖維蛋白原轉化為纖維蛋白。形成的纖維蛋白網路可保護金葡菌逃避宿主免疫吞噬。因此，以Coa作為靶點，篩選其抑制劑對抗金葡菌感染有重要意義。本研究採用試管凝血法篩選能夠延長Coa凝血時間的中藥單體，從而篩選出槲皮素作為研究對象，研究槲皮素對體外構建的Coa蛋白的凝血活性抑制作用及機制，並進一步觀察其對體內外金葡菌導管相關性感染的治療作用。研究通過試管凝血法和瓊脂糖血平板凝血法驗證發現，槲皮素能夠延長Coa凝血時間和降低Coa凝血區域；Thermal Shift Assay發現，槲皮素作用下，Coa的Tm值與沒有加藥組相比，升高6℃；進一步通過計算機分子對接和分子動力學模擬闡述了結合模式，又通過點突變和螢光淬滅分析發現突變蛋白Pro-227和His-228結合常數和結合位點數較Coa明顯降低；最終通過構建體內外金葡菌導管相關性感染模型，發現槲皮素顯著降低了金葡菌在體外導管表面的黏著，顯著降低了導管和腎臟了載菌量，並減輕了腎膿腫。綜上，槲皮素對金葡菌Coa活性有抑制作用；槲皮素和Coa發生相互作用，提高Coa的熱穩定性；槲皮素以一個緊湊的構象結合在Coa結構彎曲處的“中心腔”上，推測作用位點是殘基Pro-227和His-228；槲皮素可通過抑制金葡菌Coa活性而抗金葡菌導管相關性感染，為抗金葡菌感染新藥設計研發提供了理論依據和實驗證據。
