靶位是Upc2和Cph2信号通路的化合物的鉴定以及对白念珠菌维持麦角固醇平衡的作用研究
批准号:
81573063
项目类别:
面上项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
刘浩平
依托单位:
学科分类:
皮肤感染
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨连娟、蔡晴、杨虹、谭静文
中文摘要
白念珠菌是人体主要的致病真菌,对免疫低下的患者会引起严重甚至威胁生命的侵袭性感染。氟康唑是临床使用最多的一种抗真菌药,由于临床广泛长期使用耐药菌株不断出现。其对氟康唑耐药机制有:1)靶酶Erg11基因突变或转录上调;2)多药物转运泵的上调;3)真菌对药物的应激机制。这些机制中任何机制丧失功能会使白念珠菌对药物敏感性增高。Upc2是麦角固醇合成途径中基因的转录调节器,是引起三唑类药物耐药的关键位置。我们初步数据显示Cph2也是麦角固醇合成的调节器。Upc2和Cph2调节异常会改变白念珠菌对药物的敏感性。虽然已经知道麦角固醇体内平衡的转录调节对耐药很重要,但白念珠菌如何调节Upc2 和Cph2 使麦角固醇维持平衡的机制还不清楚。我们假设针对Upc2 和Cph2 活性信号通路的小分子将会使白念珠菌对氟康唑敏感。鉴定这些小分子以及它们的靶位有助于发现调控麦角固醇稳态和氟康唑耐药的新的通路和机制。
英文摘要
Candida albicans is the leading fungal pathogen of humans, causing life-threatening infection in immunocompromised individuals. Fluconazole is the most common one of antifungal drugs in clinical use. They inhibit lanosterol 14-demethylase (Erg11). Its therapeutic efficacy is compromised by the emergence of drug resistant strains, and static rather than cidal activities that block fungal growth but do not eradicate the pathogen population. C. albicans can acquire fluconazole resistance by multiple distinct mechanisms: 1)alteration of the target enzyme Erg11 by mutation or transcriptional up regulation; 2)up-regulation of multidrug transporters; 3) mechanisms to cope with drug-induced cellular stresses. Loss of function in any of the mechanisms leads to elevated drug sensitivity. In particular, Upc2, a transcriptional regulator of ergosterol biosynthesis pathway genes, is critical for resistance to triazoles. Our preliminary data show that Cph2 is also a regulator of ergosterol biosynthesis. The misregulation of Upc2 and Cph2 leads to altered drug sensitivity. Despite the importance of the transcriptional regulation of ergosterol homeostasis in drug resistance, how Upc2 and Cph2 are regulated in C. albicans is unclear. We hypothesize that small molecules targeting the signaling pathways for Upc2 and Cph2 activation will render C. albicans cells sensitive to fluconazole. Identification of small molecules and their targets will lead to the discovery of novel pathways and mechanisms that control ergosterol homeostasis and fluconazole resistance.
随着医疗技术的发展,白念珠菌感染引起的侵袭性真菌病正在逐年增高,其临床高死亡率、有限的抗真菌药物种类和三唑类耐药严重的现象正威胁着免疫低下人群的健康和生命。解决三唑类耐药、发现新的作用机制的抗真菌药物迫在眉睫。我们的研究立足于影响白念珠菌麦角固醇平衡途径的小分子化合物,通过体外药物敏感性检测筛选到了6种可以增强氟康唑敏感性的化合物,在其存在的条件下,可以逆转白念珠菌对氟康唑的耐药。进一步我们又通过大规模基因筛选以及CAS9介导的基因敲除方法明确化合物1和3的靶点位于CDR1上,化合物2和4的靶点既有CDR1,又有MDR1,化合物5和6除了药物泵CDR1和MDR1外,还有其他靶点。随后我们合成了化合物2的衍生物并研究其与氟康唑的协同作用,发现衍生物24对白念珠菌的EC50(半最大效应浓度,concentration for 50% of maximal effect)达到0.0003μM,比化合物2低了接近50倍。我们进一步通过蛋白质组学分析,将其靶点定位在糖酵解相关的通路ADH2(乙醇脱氢酶2,alcohol dehydrogenases 2)蛋白上。这些结果对阐明麦角固醇稳态调控的分子机制、新药开发和联合治疗等有重要意义。
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DOI:
10.1080/07391102.2017.1388288
发表时间:
2017
期刊:
Journal of Biomolecular Structure & Dynamics
影响因子:
作者:
[Liu Yang, Lianjuan Yang, Hui Yu, Lu Liu, Xi Zhao, Xuri Huang]
通讯作者:
Xuri Huang
Molecular dynamics simulations investigate the pathway of substrate entry active site of rhomboid protease
分子动力学模拟研究菱形蛋白酶底物进入活性位点的途径
DOI:
10.1080/07391102.2018.1517609
发表时间:
2019-09-02
期刊:
JOURNAL OF BIOMOLECULAR STRUCTURE & DYNAMICS
影响因子:
4.4
作者:
[Zhou,Hua, Yu,Hui, Huang,Xuri]
通讯作者:
Huang,Xuri
Elucidating proton-mediated conformational changes in an acid-sensing ion channel 1a through molecular dynamics simulation
通过分子动力学模拟阐明酸敏感离子通道 1a 中质子介导的构象变化
DOI:
10.1080/07391102.2017.1347524
发表时间:
2018
期刊:
Journal of Biomolecular Structure & Dynamics
影响因子:
4.4
作者:
[Lu Liu, Hui Yu, Lianjuan Yang, Xi Zhao, Xuri Huang]
通讯作者:
Xuri Huang
DOI:
10.13563/j.cnki.jmolsci.2019.04.004
发表时间:
2019
期刊:
分子科学学报
影响因子:
--
作者:
[于辉, 杨连娟]
通讯作者:
杨连娟
DOI:
--
发表时间:
2017
期刊:
中国真菌学杂志
影响因子:
--
作者:
[谭静文, 何文婧, 高志琴, 杨虹, 章楚光, 梁豫琳, 杨连娟]
通讯作者:
杨连娟
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