曲霉中钙信号通路参与的唑类药物多药耐药的分子调控机制
批准号:
81330035
项目类别:
重点项目
资助金额:
290.0 万元
负责人:
陆玲
依托单位:
学科分类:
H22.医学病原生物与感染
结题年份:
2018
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
桑红、苏欣、张石柱、孔庆涛、蒋鹤春、刘芳、徐旭士、程光宇、魏华
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中文摘要
很多临床上分离的多药耐药菌株中麦角固醇合成途径和药泵活力并无组成性的改变,真菌高度耐药的特征仅暴露在药物刺激下才诱导性地发生。因此, “药物逆境刺激而使真菌细胞激活药物逆境响应从而引起的耐药性”这条途径在临床上更需要引起关注。预实验结果表明采用钙信号通路阻断剂或钙信号蛋白或其转录因子的缺失菌株,曲霉表现出对唑类药物超敏感,表明钙信号系统参与曲霉对唑类药物的耐受性。本课题将从真菌感染的临床病人中收集曲霉耐药菌株,同时通过药物诱导和农杆菌T-DNA插入法筛选曲霉耐药突变株并采用非标记质谱定量比较耐药菌株和敏感菌株的蛋白质表达的差异;探索钙信号通路或其修饰、互作蛋白对于产生耐药的直接参与者-药物外排泵和药靶麦角固醇的合成的影响,阐明临床菌株多药耐药性与钙信号系统中功能基因的关系。探讨联合唑类药和钙信号通路阻断剂来改变耐药特征,为控制真菌的耐药性和改进现有治疗策略提供新思路。
英文摘要
Over the past decades, the incidence of invasive fungal infections has increased, causing serious systemic disease in immunocompromised patients, especially those caused by Aspergillus species. Up to date, azoles are widely applied and largely effective; however, they are generally fungistatic and clinically resistant isolates are emerging increasingly.The main reason for drug resistance produced by fungi is the mutation or the over-expression of multidrug efflux pumps. Thus, most of previous studies have focused to search for new drug targets or obtain new drugs to solve this problem. However, the studies about how the main player-Pleiotropic drug resistance protein was controlled by its regulators during this process are limited. In this project, based on our previous finding that synergistic activity of azoles with calcium chelators EGTA against Aspergillus nidulans and Aspergillus fumigatus, we proposed that Ca2+/calmodulin/calcineurin complex was involved in the stress-response reactions. To further completely understand the regulation mechanism of efflux pumps in Pleiotropic drug resistance activity, by using calcium chelators or inhibitors combined with activated or inactivated mutations in calcium signalling pathway, we will analysis the components of complex in this calcium signalling pathway including Ca2+-transporter,Ca2+-channels and their interaction proteins,accompanied with its transcription factors or partners during responses to azole treatment in filamentous fungi Aspergillus. Especially, We will focus on the new regulator candidates which involved in regulation of drug-efflux-pump activity by inducing calcium homeostasis. Moreover, on the basis of results from this study, we proposed the finding for this project will insight in new solution for fighting for drug resistance.
目前认为条件致病菌烟曲霉是对于免疫缺陷病人具有高致死率的主要致病菌之一。临床上分离的病原真菌烟曲霉越来越多地表现出耐药特征,但是有些耐药菌株中麦角固醇合成途径和药泵活力并无组成性的改变,因此认为这些真菌高度耐药的特征可能仅暴露在药物刺激下才诱导性地发生,“药物逆境刺激而使真菌细胞激活药物逆境响应从而引起的耐药性”这条途径在临床上更需要引起关注。预实验结果表明采用钙信号通路阻断剂或钙信号蛋白或其转录因子的缺失菌株,曲霉表现出对唑类药物超敏感,表明钙信号系统参与曲霉对唑类药物的耐受性。本项目从真菌感染的临床病人中收集曲霉耐药菌株,同时通过实验室诱导曲霉耐药突变株探索钙信号通路或其修饰、互作蛋白对于产生耐药的直接参与者-药物外排泵和药靶麦角固醇的合成的影响,阐明临床菌株多药耐药性与钙信号系统中功能基因的关系。探讨联合唑类药和钙信号通路阻断剂来改变耐药特征,为控制真菌的耐药性和改进现有治疗策略提供新思路。研究发现表明:在临床曲霉耐药菌株方面,收集并鉴定了多株不同来源的感染菌株,证实了病原特征,提出了慢阻肺合并侵袭性肺曲霉病的发病机制,发现PTX3是一种保护性可溶性受体,能识别并调理吞噬曲霉孢子的作用,其多态性与肺曲霉病易感性相关。在曲霉参与应对唑类药物刺激的钙信号系统功能基因方面,发现AkrA通过调控钙信号系统棕榈酰化,进而影响胞内钙信号并影响药物抗性。证实系列功能基因McuA,MrsA,CpcB,Dap家族与烟曲霉药物易感性直接相关,并参与调控药物抗性。建立了活细胞胞内钙浓度检测方法,证明胞内钙浓度参与真菌应答唑类药物刺激,胞内钙离子平衡影响对抗真菌药的应答。在新药靶发现方面,证明病原真菌烟曲霉存在独特的抗损坏性蛋白家族以及真菌亮氨酸合成途径调控子,这些功能蛋白都影响抗真菌药物的药效,为抗真菌药的协同使用以及新药研发提供新理念和新途径。
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
The Aspergillus fumigatus Damage Resistance Protein Family Coordinately Regulates Ergosterol Biosynthesis and Azole Susceptibility.
烟曲霉损伤抗性蛋白家族协调调节麦角甾醇生物合成和唑敏感性
DOI:10.1128/mbio.01919-15
发表时间:2016-02-23
期刊:mBio
影响因子:6.4
作者:Song J;Zhai P;Zhang Y;Zhang C;Sang H;Han G;Keller NP;Lu L
通讯作者:Lu L
Highly efficient CRISPR mutagenesis by microhomology-mediated end joining in Aspergillus fumigatus
通过微同源介导的烟曲霉末端连接实现高效 CRISPR 诱变
DOI:10.1016/j.fgb.2015.12.007
发表时间:2016-01-01
期刊:FUNGAL GENETICS AND BIOLOGY
影响因子:3
作者:Zhang, Chi;Meng, Xiuhua;Lu, Ling
通讯作者:Lu, Ling
Fungal cytochrome P450 protein Cyp51: What we can learn from its evolution, regulons and Cyp51-based azole resistance
真菌细胞色素 P450 蛋白 Cyp51:我们可以从其进化、调节子和基于 Cyp51 的唑类抗性中学到什么
DOI:10.1016/j.fbr.2018.05.001
发表时间:2018
期刊:Fungal Biology Reviews
影响因子:6
作者:Song Jinxing;Zhang Shizhu;Lu Ling
通讯作者:Lu Ling
A Putative Mitochondrial Iron Transporter MrsA in Aspergillus fumigatus Plays Important Roles in Azole-, Oxidative Stress Responses and Virulence.
烟曲霉中假定的线粒体铁转运蛋白 MrsA 在唑、氧化应激反应和毒力中发挥重要作用
DOI:10.3389/fmicb.2016.00716
发表时间:2016
期刊:Frontiers in microbiology
影响因子:5.2
作者:Long N;Xu X;Qian H;Zhang S;Lu L
通讯作者:Lu L
DOI:10.4103/0366-6999.162511
发表时间:2015
期刊:Chinese Medical Journal
影响因子:--
作者:Shi Ya-Qin;Li Pei;Wu Ting;Ding Yuan;Shi Yi;Wylam Mark E.;Su Xin
通讯作者:Su Xin
烟曲霉钙调磷酸酶参与的液泡 (Vacuole) 钙信号调控网络作为新型抗真菌药物靶点的探索
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2021
- 负责人:陆玲
- 依托单位:
烟曲霉钙调磷酸酶参与的液泡(Vacuole)钙信号调控网络作为新型抗真菌药物靶点的探索
- 批准号:82172292
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.00万元
- 批准年份:2021
- 负责人:陆玲
- 依托单位:
烟曲霉Cys(6)Zn(2)型转录因子LeuB家族调控亮氨酸合成网络和毒力的解析
- 批准号:31770086
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:陆玲
- 依托单位:
构巢曲霉形态建成调节网-SIN途径反向调节子(Suppressor)对于胞质分裂的调控机制
- 批准号:31370112
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:陆玲
- 依托单位:
逆境胁迫诱导构巢曲霉RAM缺失菌株极性生长恢复的转录调控机制研究
- 批准号:31070031
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:40.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:陆玲
- 依托单位:
Ca2+-CaM信号系统与丝状真菌中人辅肌动蛋白alpha-actinin同源基因对极性生长调控的分子机理
- 批准号:30770031
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:陆玲
- 依托单位:
AnMOB1在构巢曲霉胞质分裂信号传导中的功能及其胞内运输
- 批准号:30570930
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:陆玲
- 依托单位:
国内基金
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