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基于CRISPR/Cas9技术构建鲍曼不动杆菌lpxC缺失株及其表型研究 被引量:1
1
作者 孙宗倜 张友文 +13 位作者 李海滨 王秀坤 于洁 解晋茹 庞蓬勃 胡辛欣 聂彤颖 卢曦 庞晶 侯磊 杨信怡 李聪然 孙琅 游雪甫 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1286-1294,共9页
脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)是革兰阴性菌细胞膜外膜重要组成成分,与多数革兰阴性菌不同,鲍曼不动杆菌在LPS缺失后仍可存活并获得对多黏菌素的耐药性。有关LPS缺失鲍曼不动杆菌的研究多是针对多黏菌素诱导产生的LPS缺失株,背景复... 脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)是革兰阴性菌细胞膜外膜重要组成成分,与多数革兰阴性菌不同,鲍曼不动杆菌在LPS缺失后仍可存活并获得对多黏菌素的耐药性。有关LPS缺失鲍曼不动杆菌的研究多是针对多黏菌素诱导产生的LPS缺失株,背景复杂且不稳定。为深入研究LPS缺失介导的多黏菌素耐药鲍曼不动杆菌,本研究通过双质粒CRISPR/Cas9系统敲除鲍曼不动杆菌ATCC 19606的lpxC基因,构建稳定且背景清晰的LPS缺失株,并对缺失株的形态、生长速率、抗生素的敏感性、毒力、膜通透性和膜电势进行分析。动物实验经中国医学科学院、北京协和医学院医药生物技术研究所实验动物管理与动物福利委员会批准(批准号:IMB-20240119D9)。结果显示,鲍曼不动杆菌ATCC 19606的lpxC基因被成功敲除,lpxC缺失后菌株失去外膜LPS,形态由杆状变为球状,细菌生长速率变慢,膜通透性升高,膜电势降低,对β-内酰胺类、喹诺酮类、氨基糖苷类、大环内酯类、糖肽类抗生素的敏感性增强,并且体内毒力大幅下降。lpxC缺失引起鲍曼不动杆菌的膜稳态、适应性发生明显改变,了解LPS缺失介导的多黏菌素耐药鲍曼不动杆菌的特征变化有利于探究鲍曼不动杆菌耐药机制、寻找治疗新策略。 展开更多
关键词 鲍曼不动杆菌 基因编辑 CRISPR/Cas9系统 lpxc基因 多黏菌素 耐药 脂多糖
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新型抗生素葡糖脱乙酰基酶LpxC抑制剂研究进展 被引量:3
2
作者 王明华 张国宁 +1 位作者 王菊仙 王玉成 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 2019年第8期887-898,共12页
革兰阴性菌耐药性已经严重威胁人类健康,亟需开发新作用机制的抗菌药物。UDP-3-O-(R-羟基十四酰)-N-乙酰氨基葡糖脱乙酰基酶(LpxC)是催化合成革兰阴性菌外膜脂多糖主要成分类脂A的关键酶,在革兰阴性菌中具有较高的同源性,与哺乳动物(包... 革兰阴性菌耐药性已经严重威胁人类健康,亟需开发新作用机制的抗菌药物。UDP-3-O-(R-羟基十四酰)-N-乙酰氨基葡糖脱乙酰基酶(LpxC)是催化合成革兰阴性菌外膜脂多糖主要成分类脂A的关键酶,在革兰阴性菌中具有较高的同源性,与哺乳动物(包括人)的各种酶都没有共同序列。LpxC的缺失或过表达都会使某些革兰阴性致病菌死亡,这使其成为具有开发前景的抗革兰阴性菌药物的全新靶标。为此,本文综述了LpxC的结构、酶学性质、催化机理及其抑制剂等研究进展。 展开更多
关键词 UDP-3-O-(R-3-羟基肉豆蔻酰基)-N-乙酰葡萄糖胺脱乙酰基酶(lpxc) 类脂A生物合成 lpxc酶抑制剂 革兰阴性菌 细菌感染
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抗革兰阴性菌新靶点:脱乙酰基酶(LpxC)及其抑制剂研究进展 被引量:1
3
作者 方敏 陈舟舟 陈代杰 《世界临床药物》 CAS 2012年第5期298-302,共5页
脱乙酰基酶(LpxC)是催化革兰阴性菌外膜脂多糖主要成分类脂A的关键酶,其结构和序列与各种哺乳动物蛋白都不同源。此酶为有效的药物作用靶点,其缺失或过表达都会使某些革兰阴性致病菌死亡。本文综述LpxC的结构、酶学性质、催化机制及其... 脱乙酰基酶(LpxC)是催化革兰阴性菌外膜脂多糖主要成分类脂A的关键酶,其结构和序列与各种哺乳动物蛋白都不同源。此酶为有效的药物作用靶点,其缺失或过表达都会使某些革兰阴性致病菌死亡。本文综述LpxC的结构、酶学性质、催化机制及其抑制剂等研究进展。 展开更多
关键词 UDP-3-O-(R-3-羟基肉豆蔻酰基)-N-乙酰葡萄糖胺脱乙酰基酶(lpxc) lpxc酶抑制剂 革兰阴性菌 细菌感染 类脂A生物合成
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LpxC抑制物抗菌活性研究 被引量:1
4
作者 逯南南 耿越 《食品与药品》 CAS 2007年第1期42-45,共4页
UDP-3-O-(R-羟基十四酰)-N-乙酰氨基葡糖脱乙酰酶(LpxC)是一种锌金属酶,催化革兰阴性菌中类脂A生物合成的第2步,为革兰阴性菌的生存所必需,近年作为抗菌药物靶位点的研究较多。本文主要从苯唑啉基羟肟酸类抑制剂和底物类似物羟肟酸类抑... UDP-3-O-(R-羟基十四酰)-N-乙酰氨基葡糖脱乙酰酶(LpxC)是一种锌金属酶,催化革兰阴性菌中类脂A生物合成的第2步,为革兰阴性菌的生存所必需,近年作为抗菌药物靶位点的研究较多。本文主要从苯唑啉基羟肟酸类抑制剂和底物类似物羟肟酸类抑制剂两方面对近年研制开发的抑菌剂作综述。 展开更多
关键词 lpxc 抗菌剂 锌金属酶
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副猪嗜血杆菌血清4型不同菌株间毒力相关基因验证及LpxC基因生物信息学分析 被引量:1
5
作者 周媛媛 张学谅 +6 位作者 王静 陈欣 李睿 尹荣兰 王超 黄晨 尹荣焕 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期550-558,共9页
为探究副猪嗜血杆菌同一血清型不同菌株间毒力相关基因的差异以及LpxC基因的遗传特性,本试验设计35种毒力相关基因的特异性引物,对副猪嗜血杆菌血清型4型的两种菌株进行PCR验证,并将两株菌株的LpxC基因连接到T5载体上,转化到大肠杆菌感... 为探究副猪嗜血杆菌同一血清型不同菌株间毒力相关基因的差异以及LpxC基因的遗传特性,本试验设计35种毒力相关基因的特异性引物,对副猪嗜血杆菌血清型4型的两种菌株进行PCR验证,并将两株菌株的LpxC基因连接到T5载体上,转化到大肠杆菌感受态细胞中进行克隆及测序,得到921bp目的片段。在NCBI上进行比对分析,运用DNA star软件对LpxC基因进行核苷酸同源性比对,同时对LpxC基因编码的蛋白质进行生物信息学分析。结果表明:35种毒力相关基因中除SapA基因,其余34种在两个菌株中共同存在,两株HPS的LpxC基因序列与各参考菌株之间的同源性均在97%~100%之间,说明LpxC基因在副猪嗜血杆菌中保守存在。系统进化树结果显示XM1602菌株LpxC基因与SH0165菌株处于同一分支,FS0035菌株LpxC基因与ZJ0906菌株处于同一分支。同时,菌株FS0035和XM1602的LpxC基因编码的蛋白质等电点分别为5.59和5.45;该蛋白质为亲水性蛋白,无跨膜结构;二级结构包括α螺旋、伸展链、β转角和无规卷曲。结果证实,同一血清4型,两株不同的副猪嗜血杆菌菌株在毒力相关基因上存在一定的差异;LpxC基因在两个菌株中保守性较高,变异性较低。 展开更多
关键词 副猪嗜血杆菌 毒力相关基因 lpxc 序列分析 生物信息学分析
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LpxC抑制剂ACHN-975的合成工艺优化
6
作者 杜潇楠 张国宁 +3 位作者 朱梅 王明华 王玉成 王菊仙 《中国医药工业杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期514-519,共6页
本研究对LpxC 抑制剂ACHN-975(1)的合成工艺进行改进。(E)-丁基-2-烯-1,4-二醇(2)经乙酰化反应得(E)- 4-羟基丁基-2-烯基乙酸酯(3)。以1.05 倍摩尔量的戴斯-马丁试剂代替10 倍摩尔量的二氧化锰,氧化3 得(E)-4-氧代丁基-2-烯基乙酸酯(4)... 本研究对LpxC 抑制剂ACHN-975(1)的合成工艺进行改进。(E)-丁基-2-烯-1,4-二醇(2)经乙酰化反应得(E)- 4-羟基丁基-2-烯基乙酸酯(3)。以1.05 倍摩尔量的戴斯-马丁试剂代替10 倍摩尔量的二氧化锰,氧化3 得(E)-4-氧代丁基-2-烯基乙酸酯(4),反应时间由48 h 缩短至3 h,收率由64%提高至84%。4 经醛基保护后,以甲苯代替毒性较大的苯作溶剂,与(2R,3R)-2,3-二羟基丁二酸二异丙酯反应得(4R,5R,E)-2-(3-乙酰氧基丙-1-烯基)-1,3-二氧戊环-4,5-二羧酸二异丙酯。而后经不对称Simmons-Smith 反应、水解反应、Corey-Fuchs 反应得[(1R,2R)-2-(2,2-二溴乙烯基)环丙基]甲基乙酸酯。然后以Pd2(dba)3 和(4-MeOPh)3P 代替Pd(dba)2 和(4-MePh)3P 作催化剂,与4-乙炔基苯甲酸甲酯经 Sonogashira 偶联反应成功制得4-[[(1R,2R)-2-(乙酰氧基甲基)环丙基]丁-1,3-二炔基]苯甲酸甲酯,收率44.2%。最后经水解、缩合、脱保护、羟胺化反应制得1。优化后的工艺氧化剂用量少,反应时间短,避免了一类溶剂苯的使用,操作安全,总收率也由文献的0.26%提高至0.66%(以2 计)。 展开更多
关键词 ACHN-975 lpxc 抑制剂 抗菌药 SONOGASHIRA 偶联 工艺优化
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鲍曼不动杆菌LpxC的同源模建及分子对接
7
作者 左柯 胡建平 +3 位作者 杜文义 刘嵬 梁立 苟小军 《分子科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-9,共9页
鲍曼不动杆菌已成为最普遍的医院致病菌,且耐药情况严峻.LpxC作为新抗菌药物靶点被大量研究,但鲍曼不动杆菌LpxC晶体尚未解析得到,基于其结构的药物设计等工作无法开展.以铜绿假单胞菌LpxC晶体结构为模板,通过同源模建方法获得鲍曼不动... 鲍曼不动杆菌已成为最普遍的医院致病菌,且耐药情况严峻.LpxC作为新抗菌药物靶点被大量研究,但鲍曼不动杆菌LpxC晶体尚未解析得到,基于其结构的药物设计等工作无法开展.以铜绿假单胞菌LpxC晶体结构为模板,通过同源模建方法获得鲍曼不动杆菌LpxC结构模型.较好的Ramachandran plot分布和Profile-3D结果验证了模型的合理性.用分子动力学模拟优化鲍曼不动杆菌LpxC模型,修补部分不合理构象.后续分子对接结果显示S构型的苄氧乙酰基羟肟酸类抑制剂比R构型分子能更有效地结合在F191,H237和K238组成的较浅口袋中,这可能是S构型抑制剂活性更高的主要因素,模拟结果与实验数据吻合较好. 展开更多
关键词 鲍曼不动杆菌 lpxc 同源模建 分子对接 分子动力学模拟
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抗革兰氏阴性菌去乙酰化酶LpxC抑制剂设计
8
作者 张力夫 阎世英 《青岛大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第2期40-45,共6页
以18种文献报道的脱乙酰基酶(UDP-3-O-(R-3-hyrdoxymyristoyl)-N-acetyl glucosamine,LpxC)抑制剂作为训练集,用Discovery Studio3.0构建了LpxC抑制剂的三维药效团模型,所得的最优药效团Hyphothesis1具有较好的预测性和置信度。用该药... 以18种文献报道的脱乙酰基酶(UDP-3-O-(R-3-hyrdoxymyristoyl)-N-acetyl glucosamine,LpxC)抑制剂作为训练集,用Discovery Studio3.0构建了LpxC抑制剂的三维药效团模型,所得的最优药效团Hyphothesis1具有较好的预测性和置信度。用该药效团模型对SPECS数据库进行搜索,从中选取打分值较高的化合物对接到LpxC活性位点,根据PLP1打分函数筛选出15个打分较高的化合物,为设计抗革兰氏阴性菌的新型LpxC抑制剂提供了理论参考。 展开更多
关键词 去乙酰化酶(lpxc)抑制剂 革兰氏阴性菌 药效团模型 分子对接 抗菌药物设计
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革兰阴性菌LpxC抑制剂的研究进展
9
作者 郑坤 洪伟 《中国药物化学杂志》 CAS CSCD 2022年第3期217-230,共14页
UDP-3-O-(R-羟基十四酰)-N-乙酰氨基葡糖脱乙酰酶(脱乙酰酶)为一种金属酶(辅助因子为锌),是催化革兰阴性菌外膜脂多糖主要成分类脂A合成的关键酶,且与哺乳动物的各种酶蛋白都没有共同氨基酸序列。LpxC是革兰阴性菌存活的必需酶,目前已... UDP-3-O-(R-羟基十四酰)-N-乙酰氨基葡糖脱乙酰酶(脱乙酰酶)为一种金属酶(辅助因子为锌),是催化革兰阴性菌外膜脂多糖主要成分类脂A合成的关键酶,且与哺乳动物的各种酶蛋白都没有共同氨基酸序列。LpxC是革兰阴性菌存活的必需酶,目前已经发现该酶可以作为抗菌药物的靶点。本文对LpxC的结构、酶催化机理及其新型抑制剂的研究进展进行综述。 展开更多
关键词 革兰阴性菌 去乙酰化酶(lpxc)抑制剂 研究进展
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Design,synthesis and biological evaluation of LpxC inhibitors with novel hydrophilic terminus 被引量:2
10
作者 Shi Ding Wen-Ke Wang +4 位作者 Qiao Cao Wen-Jing Chu Le-Fu Lan Wen-Hao Hu Yu-She Yang 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2015年第6期763-767,共5页
In order to develop novel LpxC inhibitors with good activities and metabolic stability, two series of compounds with hydrophilic terminus have been synthesized and their in vitro antibacterial activities against Esche... In order to develop novel LpxC inhibitors with good activities and metabolic stability, two series of compounds with hydrophilic terminus have been synthesized and their in vitro antibacterial activities against Escherichial coil and Pseudomonas aemginosa were evaluated. Especially, compounds 22b and c exhibited comparable antibacterial activities to CHIR-090 and better metabolic stability than CHIR-090 and LPC-011 in liver microsomes (rat and mouse), which indicated the terminal methylsulfone may be a preferred structure in the design of LpxC inhibitors and worthy of further investigations. 展开更多
关键词 lpxc CHIR-090 Kojic acid derivatives Methylsulfone derivatives Metabolic stability
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以LpxC为靶标基于CHIR-090等抗菌药物的性质研究
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作者 李明宸 《中国科技期刊数据库 医药》 2021年第9期114-118,共5页
LpxC作为革兰阴性菌外膜脂质A合成途径中的关键酶,已经成为众多治疗多重耐药革兰氏阴性感染的途径中最有希望的新型抗生素靶点之一。本次研究以LpxC活性中心的组成性质分析为基础,结合当下较为广泛使用的CHIR-090,LpxC-N等多种抗生素药... LpxC作为革兰阴性菌外膜脂质A合成途径中的关键酶,已经成为众多治疗多重耐药革兰氏阴性感染的途径中最有希望的新型抗生素靶点之一。本次研究以LpxC活性中心的组成性质分析为基础,结合当下较为广泛使用的CHIR-090,LpxC-N等多种抗生素药物的化学结构与生物特性,希望在现行药物的研究上进一步提出更稳定,可溶,拥有更高生物药效率的结构合成方案。经结构建模发现,LpxC活性中心通过高强度的氢键与Π键与生物活体进行连接,因而目前流行的新型抗生素药物多以双苯环和氮氧元素为主要组成,但在合成难易度指数上表现依然不满意(如CHIR-090的指数为3.35,而早期LpxC-N类抑制剂均达到了3.76-3.78(±0.005))。通过调整苯环和碳链合成端方向与连接元素,本次研究优化了结构和元素排列,提出了一种新型抗生素药物的合成假设,即C11H16N2O4S合成药物分子。 展开更多
关键词 lpxc抑制剂 革兰阴性菌抗生素 分子结构优化 新型分子假设
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基于异羟肟酸与锌离子距离调节作用的新型LpxC抑制剂开发
12
作者 郑娆娆 李红亮 +3 位作者 王军勇 乔定茹 曹华 赵家冀 《广东药科大学学报》 2025年第6期11-23,共13页
目的设计与合成新的LpxC酶抑制剂,并评价其抗菌活性。方法以线性二芳基二乙炔作为疏水骨架,设计合成了24个此前未见文献报道的苯乙酰基类、2-噻吩基类及N-苯乙酰基-L-苏氨酸类(以下简称A、B、C类)LpxC抑制剂,并采用微量肉汤稀释法评价... 目的设计与合成新的LpxC酶抑制剂,并评价其抗菌活性。方法以线性二芳基二乙炔作为疏水骨架,设计合成了24个此前未见文献报道的苯乙酰基类、2-噻吩基类及N-苯乙酰基-L-苏氨酸类(以下简称A、B、C类)LpxC抑制剂,并采用微量肉汤稀释法评价其体外抗菌活性。结果所有24个化合物经过结构表征正确,收率为18.0%~50.2%。B类化合物展现出最优抗菌活性,其中化合物B4对大肠埃希菌和铜绿假单胞菌的MIC分别为1、4μg/mL,构效关系研究发现其噻吩硫原子与LpxC酶的Thr-191残基形成非共价相互作用氢键,缩短了异羟肟酸与锌离子之间的距离。结论本研究获得一类新的苯基二炔基噻吩异羟肟酸类LpxC酶抑制剂。 展开更多
关键词 革兰阴性菌 抗生素 lpxc 异羟肟酸
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UDP-3-O-(R-羟基十四酰)-N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰基酶的表达、纯化及与ACHN-975复合物的X-射线衍射分析
13
作者 李丹阳 樊帅 +1 位作者 金媛媛 杨兆勇 《中国医药生物技术》 2019年第5期406-411,共6页
目的以 UDP-3-O-(R-羟基十四酰)-N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰基酶(LpxC)-ACHN-975 晶体复合物结构为基础,研究小分子与靶蛋白的结合位点与方式,进而依据复合物结构设计该化合物,以获得活性强、毒性低的药物小分子。方法运用大肠杆菌表达系... 目的以 UDP-3-O-(R-羟基十四酰)-N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰基酶(LpxC)-ACHN-975 晶体复合物结构为基础,研究小分子与靶蛋白的结合位点与方式,进而依据复合物结构设计该化合物,以获得活性强、毒性低的药物小分子。方法运用大肠杆菌表达系统对超嗜热菌(Aquifex aeolicus)来源的 AaLpxC 进行异源表达,采用 Zn^2+-NTA 亲和层析、Q-HP 强阴离子交换色谱和 Superose 12 分子排阻色谱对重组蛋白进行分离纯化,对 AaLpxC 进行结构生物学研究,采用蒸汽扩散-悬滴法进行结晶条件筛选以及优化。结果获得纯度在 90%以上的超嗜热菌来源的 AaLpxC,经过结晶条件的优化获得分辨率为 1.21 А(1 А= 1 × 10^-10 m)的 AaLpxC 与 ACHN-975 的复合物晶体的衍射数据,其晶胞参数为 a = 65.569 А,b = 65.569 А,c = 131.595 А,α= 90.000°,β= 90.000°,γ= 120.000°。结论 ACHN-975 与 AaLpxC 复合物晶体结构的获得有望对 ACHN-975 小分子结构优化及设计提供指导方向及重要依据。 展开更多
关键词 lpxc ACHN-975 蛋白纯化 结晶 X-射线衍射
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