课题基金 / 基金详情

膜蛋白酶介导的多黏菌素耐药机制研究

批准号:
31870836
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
程伟
依托单位:
学科分类:
细胞感应与环境生物物理
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王金静、赖雨洁、窦超、任思学

项目摘要

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项目成果

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中文摘要
多粘菌素被认为是治疗革兰阴性菌感染后最后选择的抗生素。近期研究表明,质粒介导的mcr-1基因可致多黏菌素耐药,并在动物和人之间广泛传播, 但Mcr-1具体如何导致多黏菌素耐药的分子机制尚不清楚。因此,解析MCR-1蛋白结构及揭示其生物学功能迫在眉睫。本课题组利用不同表达载体和表达系统对MCR-1膜蛋白进行研究,不断改进纯化和结晶条件,以获得高分辨率蛋白结构。同时结合体外活性实验、质谱定性、定量分析MCR-1对大肠杆菌lipiA的影响,进一步阐明MCR-1的生物学功能;我们利用荧光标记多粘菌素E和MCR-1,借助共聚焦激光扫描显微术观察多粘菌素E与大肠杆菌的相互作用,为揭示MCR-1致多粘菌素耐药机制提供新的选择途径。并通过多粘菌素的药敏试验,从化合物筛选库筛选出能阻断MCR-1介导的多粘菌素耐药的小分子。进一步阐明其逆转多黏菌素耐药的分子机制,为研发新药、延缓多黏菌素耐药奠定重要基础。
英文摘要
Colistin has been regarded as the last resort antibiotic to combat multidrug resistant by Gram negative bacteria. But recent studies showed that the emergence and dissemination of plasmid-mediated colistin resistance enzyme MCR-1 could lead to colistin resistance. Here, we are aiming to investigat the structure and catalytic mechanisms of embedded enzyme MCR-1. Firstly, we executed the crystallization with high pure proteins and keep improving the diffraction of crystal. We then characterized the modification of lipid A extracted from E. coli BL21 by MCR-1 via mass spectrometry to reveal the catalytic mechanisms of MCR-1. Lastly, our findings will elucidate the interaction between colistin and MCR-1 using confocal laser scanning microscopy. Meanwhile, we are screening the putative inhibitors for Mcr-1 based on colistin susceptibility test. Overall, our studies will establish a basis for designing MCR-1 inhibitors and provide an alternative mechanism for MCR-1.
革兰氏阴性菌通过修饰其外膜脂多糖(LPS)来抵御多粘菌素的毒性。这种修饰主要是通过添加阳离子分子如磷酸乙醇胺(PEA)而发生。EcEptC是一种来自大肠杆菌的PEA转移酶。然而,与其同源物CjEptC(空肠弯曲杆菌)和MCR-1不同,EcEptC在大肠杆菌中过表达时不能介导多粘菌素抗性。在本研究中,我们报道了EcEptC C端推定催化结构域(EcEptCΔN)apo及与Zn2+结合状态下分辨率分别为2.10 Å和2.60 Å的晶体结构。EcEptCΔN排列成α-β-α折叠,并以保守方式携带锌离子。结合等温滴定量热法(ITC)数据,我们提供了对EcEptC识别Zn2+的机制的见解。此外,结构比较分析表明,在EcEptCΔN中缺乏在多粘菌素抗性中起关键作用的二硫键。在结构和生化证据的支持下,我们揭示了在PEA转移酶介导的多粘菌素抗性中二硫键的机制意义。重要的是,由于EcEptC中没有二硫键的结构效应,因此该蛋白不可能参与大肠杆菌中的多粘菌素抗性。此外,我们也对微生物耐药相关课题研究进行探索,并取得进展。在该项目支持下,共发表11篇研究/综述论文,培养了1名博士后,7 名博士研究生,7名硕士研究生。
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
Structural biology of SARS-CoV-2: open the door for novel therapies.
SARS-CoV-2 的结构生物学:为新疗法打开大门
DOI: 10.1038/s41392-022-00884-5
发表时间: 2022-01-27
期刊: Signal transduction and targeted therapy
影响因子: 39.3
作者: [Yan W, Zheng Y, Zeng X, He B, Cheng W]
通讯作者: Cheng W
DOI: 10.3390/antibiotics11091215
发表时间: 2022-09-08
期刊: ANTIBIOTICS-BASEL
影响因子: 4.8
作者: [Zhang, Fusheng, Cheng, Wei]
通讯作者: Cheng, Wei
Catalytic flexibility of rice glycosyltransferase OsUGT91C1 for the production of palatable steviol glycosides.
水稻糖基转移酶 OsUGT91C1 用于生产美味甜菊糖苷的催化灵活性。
DOI: 10.1038/s41467-021-27144-4
发表时间: 2021-12-02
期刊: Nature communications
影响因子: 16.6
作者: [Zhang J, Tang M, Chen Y, Ke D, Zhou J, Xu X, Yang W, He J, Dong H, Wei Y, Naismith JH, Lin Y, Zhu X, Cheng W]
通讯作者: Cheng W
Structural and functional insights into the regulation of the lysis-lysogeny decision in viral communities
对病毒群落中裂解-溶原决定的调节的结构和功能见解。
DOI: 10.1038/s41564-018-0259-7
发表时间: 2018-11-01
期刊: NATURE MICROBIOLOGY
影响因子: 28.3
作者: [Dou, Chao, Xiong, Jie, Cheng, Wei]
通讯作者: Cheng, Wei
10
    新型冠状病毒NSP6与ATPases/SIGMAR1复合物结构和机制研究
    • 批准号:
      32071236
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      58.0万元
    • 批准年份:
      2020
    • 负责人:
      程伟
    • 依托单位:
    结核分支杆菌潜在药物靶标膜蛋白MenA的结构和功能研究
    • 批准号:
      31570842
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      65.0万元
    • 批准年份:
      2015
    • 负责人:
      程伟
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金