Ocotillol型C-24差向异构体分子探针化学构建及抗MRSA作用机制研究
批准号:
81773563
项目类别:
面上项目
资助金额:
48.0 万元
负责人:
毕毅
依托单位:
学科分类:
合成药物化学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
Peter John Lewis、孟庆国、芦静、张晓晨、刘现轩、王晓、倪敬轩、刘泽云
中文摘要
目前细菌耐药是全世界面临的重要难题,亟需研发化学结构与作用机制新颖的抗菌药物。本课题前期研究证实:二醇型人参皂苷在体内重要代谢产物ocotillol型差向异构体OS/OR及其衍生物,具有良好的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)活性,与卡那霉素协同抗MRSA活性更为显著,潜在作用靶点位于细菌细胞膜。本项目以探索天然活性产物成药性为目的,靶点探索为核心,构效关系为基础,计算模拟为手段,拟设计合成新型ocotillol母核及衍生物、对膜蛋白具有优势的LDAI型分子探针及ABPP、CC-ABPP型分子探针;通过抗MRSA活性研究,总结C-3侧链、C-24立体构型对药效特异性的影响;以无活性探针为参照,高活性衍生物为竞争,利用高活性探针通过亲和层析、蛋白质凝胶电泳等蛋白组学方法探索该类化合物的抗菌作用靶点。为发现新型抗MRSA候选药物提供依据,为研究具有自主知识产权的抗菌新药奠定基础。
英文摘要
Due to rapidly growing bacterial antibiotic resistance and the shortage of antibacterial agents, bacterial infections are still a global problem. Therefore, it is urgent to develop antibacterial drugs with new chemical structures and new mechanisms. According to our previous study, the ocotillol-type C-24 epimers OS/OR and derivatives, as the important metabolites of protopanaxadiol type saponins in vivo, were shown to have good activity against methicillin-resistant staphylococcus aures (MRSA), and significant synergistic activity against MRSA with kanamycin. The side chain at C-3 and the steric configuration of C-24 were related to the antibacterial activity of these derivatives. The ocotillol-type fluorescent molecular probe was evenly distributed on the bacterial membrane. Based on the goal of the drug discovery, the core of the target exploration, the basis of the structure-activity relationships and the method of computer aided drug design, this project aims to design and synthesize three series of molecular probes, LDAI, ABPP and CC-ABPP molecular probes. LDAI molecular probes have advantages for membrane proteins. The active molecular probes will be used to explore the antibacterial targets through a proteomic approach and by using inactive probes as references, and highly active derivatives as competition. The study will lay a solid foundation for the discovery of new antibacterial candidates and the development of novel antibacterial agents with new structures and modes of action.
目前细菌耐药是全世界面临的重要难题,临床上,由耐药菌引起的很多严重感染几乎无药可用,由此引发的高死亡率对人类健康是一个巨大威胁。由此可见,亟需研发化学结构与作用机制新颖的抗菌药物。. 课题组前期研究发现:二醇型人参皂苷在体内重要代谢产物ocotillol型差向异构体OS/OR及其衍生物,具有良好的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)活性,与卡那霉素协同抗MRSA活性更为显著,潜在作用靶点位于细菌细胞膜。本研究以ocotillol型差向异构体OS/OR为先导化合物进行结构优化和构效关系研究,并对其抗菌作用机制进行了研究。. 本项目共设计合成了14个系列共计212个未见文献报道的ocotillol衍生物,构建了结构丰富多样的化合物库,为筛选抗耐药菌活性先导化合物提供了物质基础。对169个化合物进行了抗MRSA活性筛选,根据活性筛选结果,丰富了ocotillol衍生物的构效关系,在一定程度上阐明了ocotillol型皂苷元衍生物C-24差向异构体与C-3侧链的构效关系。. 通过抗菌筛选结果得到具有良好抗MRSA活性的ocotillol衍生物8个(II-7、II-8、III-5、III-6、X-1、X-2、X-9、X-10),联合卡那霉素/氯霉素对其进行协同抗菌实验和协同杀菌实验。结果表明,8个ocotillol衍生物当与卡那霉素/氯霉素联用时具有协同或相加的抗菌作用。化合物X-2对ATCC29213、MRSA18-15、MRSA18-19、MRSA18-20四株菌株显示出较好的抗菌活性(MIC值均为1 μg/mL)。我们采用脂质体模拟细菌细胞膜实验,对化合物X-2的抗菌机制进行了初步的探索。. 除了通过结构修饰改造的方法设计合成探针型衍生物外,本课题还运用网络药理学的方法,通过各种数据库对有抗菌活性的ocotillol衍生物进行靶点筛选预测,通过查阅文献对预测结果分析,ICAM1有可能是ocotillol衍生物抗菌作用的靶点,本课题还使用ACD/Percepta软件预测了化合物的理化性质(脂水分配系数、氢键供受体等)。. 以上工作为今后理性药物设计,发现具有新颖结构和独特作用机制的新型ocotillol抗耐药菌药物奠定基础。
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Discovery, synthesis of novel fusidic acid derivatives possessed amino-terminal groups at the 3-hydroxyl position with anticancer activity
发现、合成具有抗癌活性的3-羟基氨基末端基团的新型夫西地酸衍生物
DOI:
10.1016/j.ejmech.2018.10.059
发表时间:
2019-01-15
期刊:
EUROPEAN JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY
影响因子:
6.7
作者:
[Ni, Jingxuan, Guo, Mengqi, Bi, Yi]
通讯作者:
Bi, Yi
Design, Synthesis, and Antibacterial Evaluation of Novel Ocotillol Derivatives and Their Synergistic Effects with Conventional Antibiotics.
新型奥克替醇衍生物的设计、合成、抗菌评价及其与常规抗生素的协同作用
DOI:
10.3390/molecules26195969
发表时间:
2021-10-01
期刊:
Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子:
--
作者:
[Zhang D, Cao Y, Wang K, Shi Z, Wang R, Meng Q, Bi Y]
通讯作者:
Bi Y
DOI:
10.1515/ncrs-2020-0459
发表时间:
2020-11
期刊:
Zeitschrift für Kristallographie - New Crystal Structures
影响因子:
--
作者:
[Ke-wei Sun;Huiyun Wang;Guang-Qun Ma;Q. Luo;Yun-Hui Wang;Qing-Guo Meng]
通讯作者:
Ke-wei Sun;Huiyun Wang;Guang-Qun Ma;Q. Luo;Yun-Hui Wang;Qing-Guo Meng
Recent Advances in the Semisynthesis, Modifications and Biological Activities of Ocotillol-Type Triterpenoids.
奥克替醇型三萜类化合物的半合成、修饰及生物活性研究进展
DOI:
10.3390/molecules25235562
发表时间:
2020-11-27
期刊:
Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子:
--
作者:
[Cao Y, Wang K, Xu S, Kong L, Bi Y, Li X]
通讯作者:
Li X
DOI:
--
发表时间:
2020
期刊:
Mini-Reviews in Medicinal Chemistry
影响因子:
作者:
[Jiazhen Wang, Huiyun Wang, Xiaodong Mou, Mingzhu Luan, Xiaofan Zhang, Xiuting He, Fenglan Zhao, Qingguo Meng]
通讯作者:
Qingguo Meng
共 17 条
基于原位点击化学高效精准筛选具有肿瘤多药耐药逆转活性的常春藤皂苷元类P-gp抑制剂
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批准号:22577113
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:毕毅
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依托单位:
手性Ocotillol型人参皂苷衍生物的合成及其抗心肌缺血作用构效关系的研究
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批准号:81001358
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2010
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负责人:毕毅
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依托单位:
国内基金
海外基金