新型抗MRSA天然产物阿扎霉素F5a的绝对构型及细胞膜磷脂作用的分子机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81460529
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    53.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H3402.天然药物化学
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is resistant to a variety of structural types of antibiotics, and the research and development of new anti-MRSA drugs is particularly urgent. Azalomycin F5a is a typical 36-membered macrolide produced by some streptomyces strains. After the relative configuration of azalomycin F5a was first assigned in 2012, it's remarkable anti-MRSA activity through acting on the cell membrane phospholipids of MRSA was discovered by us. While the molecular mechanism of azalomycin F5a against MRSA was not clear, and it's absolute configurarion was not assigned. Based on this, the absolute configuration of azalomycin F5a will be assigned by NMR method in this project. First, the specific derivatives and Mosher esters of degradation products derived from azalomycin F5a, together with the model compounds of special fragments, will be synthesized. Secondly, the absolute configurations of degradation products will be determined by NMR method and by comparing their NMR data with those of model compounds. Finally, the absolute configuration of azalomycin F5a will be assigned from those of degradation products. Simultaneously, combined with the biomembrane models respectively prepared by phosphatidylglycerol and the cell membrane lpids extracted from exponential phase MRSA, the molecular mechanism of azalomycin F5a acting on the cell membrane phospholipids will be researched by modern spectroscopic and biophysical techniques, such as raman spectroscopy, atomic force microscopy, differential scanning calorimetry and nuclear magnetic resonance, and by molecular dynamics simulation. Through above researches, a solid foundation will be established for the research and development of new anti-MRSA drug.
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)对多种结构类型的抗生素相继耐药,新型抗MRSA药物的研发尤为迫切。天然产物阿扎霉素F5a为链霉菌代谢所产36元大环内酯的代表性化合物,申请人2012年首次报道其相对构型后,发现其具有显著的抗MRSA活性,且前期研究分析显示阿扎霉素F5a作用于MRSA的细胞膜磷脂,然而其分子机制和该化合物的绝对构型尚未明确。基于此,该课题拟采用现代绝对构型研究的NMR法,对阿扎霉素F5a进行合理降解,随后测定降解产物的绝对构型,并结合特定片段的模型化合物合成及NMR数据比对,反过来构建和确证阿扎霉素F5a的绝对构型;同时,分别结合以磷脂酰甘油和MRSA细胞膜脂质制备的模拟生物膜,采用拉曼光谱、原子力显微镜、差示扫描量热和NMR等现代波谱和生物物理技术,并借助分子动力学模拟,对阿扎霉素F5a抗MRSA细胞膜磷脂作用的分子机制进行深入研究,为新型抗MRSA药物的研发打下基础。

结项摘要

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)对多种结构类型的抗生素相继耐药,新型抗MRSA药物的研发尤为迫切。天然产物阿扎霉素F5a为链霉菌代谢所产36元大环内酯的代表性化合物,申请人2012年首次报道其相对构型后,发现其具有显著的抗MRSA活性,且前期研究预示阿扎霉素F5a可作用于MRSA的细胞膜磷脂,然而其分子机制和该化合物的绝对构型尚未明确。基于此,该课题采用现代绝对构型研究的NMR法和基于偶合常数的构型分析法等,确定了阿扎霉素F5a分子结构中18个手性中心的绝对构型分别为:6S, 7S, 9S, 10S, 11R, 14S, 15S, 17R, 18S, 19R, 21R, 23R, 25S, 27R, 29S, 34R, 35R, 36S。同时,分别制备含有不同阿扎霉素F5a的磷脂酰甘油和MRSA细胞膜脂质制备的模拟生物膜,采用差示扫描量热、ATR-FTIR和31P NMR 等现代波谱和生物物理技术,借助对阿扎霉素F5a分别与磷脂酰甘油、磷脂酰甘油/赖氨酰磷脂酰甘油组成两个系统的分子动力学模拟,并结合膜磷壁酸对阿扎霉素F5a诱导MRSA细胞自溶的保护效果研究,确定了阿扎霉素F5a作用于MRSA细胞膜磷脂的双靶点分子机制,即:阿扎霉素F5a可通过内酯环与细胞膜磷脂的极性头结合、侧链胍基靶向膜磷壁酸引起细胞膜损伤和细胞膜渗透性的改变,从而导致细胞内容物外泄,并最终启动MRSA菌体的自溶,以达到杀菌的效果。从而为新型抗MRSA药物的可能药物研发打下坚实基础,具有潜在的社会效益和经济效益。另外,课题研究中发现的联合用药防细菌耐药新规律可为联合用药抵抗抗菌药物耐药性的理论研究和临床实践打下了坚实基础,在抗菌药物耐药性严重威胁人类公共健康和全球经济的当今,潜在巨大的社会效益和经济效益。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(4)
专利数量(2)
Synergistic combination of two antimicrobial agents closing each other's mutant selection windows to prevent antimicrobial resistance.
两种抗菌药物的协同组合关闭彼此的突变选择窗口以防止抗菌药物耐药性
  • DOI:
    10.1038/s41598-018-25714-z
  • 发表时间:
    2018-05-08
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Xu X;Xu L;Yuan G;Wang Y;Qu Y;Zhou M
  • 通讯作者:
    Zhou M
Triglycerides isolated from Streptomyces sp. ZZ035 and their nuclear magnetic resonance spectroscopic characters
从链霉菌属分离的甘油三酯。
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Spectral Analysis Reviews
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xuejiao Wu;Li Xu;Ganjun Yuan;Yimin Wang;Xuejie Xu
  • 通讯作者:
    Xuejie Xu
Mechanism of Azalomycin F(5a) against Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus.
阿扎霉素F5a对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的作用机制
  • DOI:
    10.1155/2018/6942452
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    BioMed research international
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xu L;Xu X;Yuan G;Wang Y;Qu Y;Liu E
  • 通讯作者:
    Liu E

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

阿扎霉素F衍生物及联合维生素K3抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国抗生素杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐莉;李沛波;王一旻;袁干军
  • 通讯作者:
    袁干军

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

袁干军的其他基金

植物黄酮抗菌定量构效关系导向α-倒捻子素的高效抗MRSA衍生物发现及作用于醌库的机制研究
  • 批准号:
    82360691
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
原创性联合用药防细菌耐药规律在体外生物膜PK/PD模型上的验证完善及可操作性细化研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型消除MRSA生物膜天然产物阿扎霉素F5a靶向LtaS抑制脂磷壁酸合成的机制研究
  • 批准号:
    81960636
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
新型消除MRSA生物膜天然产物阿扎霉素F5a的C-29位杂合衍生及干预前后的胞外蛋白质组研究
  • 批准号:
    81660578
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    37.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
抗感染土壤源放线菌产抗MDROs新颖大环内酯的结构及突变选择窗研究
  • 批准号:
    81260476
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码