基于靶点活性的双重原位抗分支杆菌素高通量筛选平台的建立以及分支杆菌DPPS抑制剂的筛选和优化研究
结题报告
批准号:
21807031
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.9 万元
负责人:
冯欣欣
依托单位:
学科分类:
B0706.药物化学生物学
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘业茹、黄维、夏令、徐扬帆、伍宸旋
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中文摘要
由结核分枝杆菌引起的结核病是单一致病菌感染导致死亡率最高的感染性疾病,筛选靶向新靶标、化学结构新颖的新化学实体作为新一代抗分支杆菌素对于预防和治疗结核病至关重要。现有的针对抗分枝杆菌素的筛选方法存在细菌模型建立难度高、筛选效率低和易产生脱靶效应等缺陷,且忽略对宿主原位环境的考虑。本项目提出以自组装单层膜结合基质辅助激光解析电离质谱为技术基础,考虑靶点在细菌菌体内和细菌在宿主细胞胞内的双重原位条件,以受分枝杆菌感染的巨噬细胞为实验对象,构建直接检测靶点活性、双重原位的抗分支杆菌素高通量筛选平台。在此基础上,选择分支杆菌细胞壁生物合成中必需的顺式十聚异戊二烯二磷酸合酶为靶点(DPPS),开展抑制剂筛选和优化研究。本项目有望为抗分支杆菌素研发提供技术支撑,提高其研发成功率,同时得到具有高酶活性、高细胞内杀菌活性、低毒性的抗分枝杆菌素,为结核病的有效治疗以及预后提供方案。
英文摘要
Tuberculosis (TB), caused by Mycobacterium tuberculosis, is a life-threatening infectious disease with high mortality caused by a single pathogen, which calls for new chemical entities with diverse structure scaffolds targeting novel molecular targets. Current screening methods for antimycobacterials suffer from problems such as difficulty in bacteria engineering, high rates of off-target effect, low screening efficiency and overlook of the in situ molecular environment of the host, which results in an urgent need for new screening method. With Self-Assembled Monolayers for MALDI-TOF Mass Spectrometry as an analytical tool, this proposal aims at developing a target activity-based HTS platform for antimycobacterials against the dual-in-situ model of mycobacterium-infected macrophage. HTS will be performed against mycobacterial decaprenyl diphosphate synthase that is essential in cell wall biosynthesis, followed by lead optimization. With the proposed HTS platform as a technical support, the efficiency and success rate of antimycobacterials discovery will be largely enhanced, and drug candidates with high enzyme activity, high intracellular bacterial growth inhibition and low toxicity will be developed to advance tuberculosis therapy and prognosis.
由结核分枝杆菌引起的结核病是单一致病菌感染导致死亡率最高的感染性疾病,筛选靶向新靶标、化学结构新颖的新化学实体作为新一代抗分支杆菌素对于预防和治疗结核病至关重要。本项目以分支杆菌细胞壁生物合成中必需的顺式十聚异戊二烯二磷酸合酶为靶点,通过高通量抑制剂筛选,得到微摩尔级抑制剂,并且此抑制剂具有良好的体外抑菌活性以及基于线虫模型的体内活性。在针对抗分支杆菌素的开发上,本项目还以细胞膜和DNA作为双靶向,对具有双重选择性作用机制的抗耐药寡聚物进行了开发。利用细菌DNA位于无膜保护的拟核中,而真核生物的DNA受到核膜的保护这一物种差异性,获得具有更好选择性的抗菌寡聚物,在保证抗菌效果的前提下降低其真核细胞毒性,得到了对巨噬细胞内分支杆菌的良好治疗效果。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1126/sciadv.abc9917
发表时间:2021-01
期刊:Science advances
影响因子:13.6
作者:Bai S;Wang J;Yang K;Zhou C;Xu Y;Song J;Gu Y;Chen Z;Wang M;Shoen C;Andrade B;Cynamon M;Zhou K;Wang H;Cai Q;Oldfield E;Zimmerman SC;Bai Y;Feng X
通讯作者:Feng X
Aspergillus flavus squalene synthase as an antifungal target: Expression, activity, and inhibition
黄曲霉角鲨烯合酶作为抗真菌靶标:表达、活性和抑制
DOI:10.1016/j.bbrc.2019.03.070
发表时间:2019
期刊:Biochemical and Biophysical Research Communications
影响因子:3.1
作者:Song Junfeng;Shang Na;Baig Noman;Yao Jiaqi;Shin Christopher;Kim Boo Kyun;Li Qian;Malwal Satish R.;Oldfield Eric;Feng Xinxin;Guo Rey-Ting
通讯作者:Guo Rey-Ting
DOI:10.1016/j.biomaterials.2021.120858
发表时间:2021-05-24
期刊:BIOMATERIALS
影响因子:14
作者:Chen, Zhiyong;Zhou, Cailing;Bai, Yugang
通讯作者:Bai, Yugang
Discovery of Prenyltransferase Inhibitors with In Vitro and In Vivo Antibacterial Activity
具有体外和体内抗菌活性的异戊二烯转移酶抑制剂的发现
DOI:10.1021/acsinfecdis.0c00472
发表时间:2020
期刊:ACS Infectious Diseases
影响因子:5.3
作者:Song Junfeng;Malwal Satish R.;Baig Noman;Schurig-Briccio Lici A.;Gao Zijun;Vaidya Girija S.;Yang Kailing;Abutaleb Nader S.;Seleem Mohamed N.;Gennis Robert B.;Pogorelov Taras V;Oldfield Eric;Feng Xinxin
通讯作者:Feng Xinxin
DOI:10.1007/s10096-020-03881-0
发表时间:2020
期刊:European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases
影响因子:--
作者:Wu Chenxuan;Xia Ling;Huang Wei;Xu Yangfan;Gu Yuanxin;Liu Chang;Ji Luting;Li Wenyao;Wu Yandong;Zhou Kai;Feng Xinxin
通讯作者:Feng Xinxin
抗菌药物化学生物学
  • 批准号:
    2024JJ4007
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    冯欣欣
  • 依托单位:
同时靶向菌膜与DNA的抗菌肽模拟物分子设计及其靶向杀灭胞内持留菌的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    冯欣欣
  • 依托单位:
以“自组装单层膜-基质辅助激光解析电离质谱”为基础的双重原位抗李斯特菌素高通量筛选
  • 批准号:
    2020JJ4177
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    冯欣欣
  • 依托单位:
国内基金
海外基金