课题基金 / 基金详情

环化小檗碱类抗MRSA活性探针构建及直接靶标确证

批准号:
82104013
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
范田运
学科分类:
合成药物化学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
范田运

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
MRSA感染成为全球临床面临的棘手难题。我们自主创新、全新结构骨架环化小檗碱(CBBR)组成了一类优异的抗MRSA化合物,部份化合物的MIC值低至0.125 μg/mL,优于左氧氟沙星百余倍。但其直接作用靶标尚不清楚,独特的化学生物学机制有待探索。.本项目拟在一系列原创性工作基础上,结合前期构效关系,以抗MRSA活性为导向,经多轮结构修饰与优化,设计合成不少于30个结构类型不同的CBBR光亲和探针,优选出活性高、特异性强的探针2–3个。继而以活性探针为化学工具,采用ABPP等化学蛋白质组学技术,垂钓并确证CBBR类抗MRSA直接靶蛋白,阐明其与靶标活性腔的键合模式,完成其抗MRSA的化学生物学整体研究。同时为抗MRSA创新药物的发现提供一个全新靶点,以此提升我国抗感染药物源头创新能力,为应对临床超级耐药菌的突发性感染与流行提供充足的战略物质储备。
英文摘要
Infection caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) has become one of the trickiest problems in the global clinic. Our innovative cycloberbine (CBBR) derivatives with a new structure scaffold constitute a class of excellent anti-MRSA compounds. The MIC values of some compounds were as low as 0.125 μg/mL, 100 times lower than that of levofloxacin. However, its direct target against MRSA remains unclear, and its chemical biological mechanism remains to be explored. .Based on these original work, combined with previous structure-activity relationship, at least 30 anti-MRSA CBBR photoaffinity probes with different structural types will be designed and synthesized through multiple rounds of structural modification and optimization, and 2-3 probes with high activity and strong specificity will be selected out. Next, taking them as chemical tools, the direct target(s) of CBBR derivatives against MRSA will be captured and identified by chemical proteomics technology, for example ABPP. The binding mode between CBBR and the active cavity of target macromolecule will be illustrated, so as to complete the chemical and biological integral study of anti-MARSA CBBR derivatives. Meanwhile, this project will probably provide a new target for the discovery of innovative anti-MRSA drugs. Overall, this study will enhance the original innovation ability of anti-infective drugs in China and provide sufficient material basis for the battle against the sudden spreading of infections caused by superbugs like MRSA in clinic.
MRSA耐药性问题日益严峻,部分多药耐药甚至泛耐药的病原菌引起的感染已濒临无药可治的地步,开发具有独特结构骨架、全新作用机制的新颖抗MRSA候选物迫在眉睫。然而,目前新型抗菌药物的研发仍然面临巨大挑战。.CBBR类是本研究小组首次构建的具有自主知识产权和全新结构骨架的潜在抗MRSA化合物。本项目在前期研究基础上,以抗MRSA活性为导向,对CBBR不同的可修饰结构位点进行系统的结构修饰与优化,成功构建了由70余个CBBR类分子探针及衍生物组成的化合物库,完善了该类衍生物的抗菌构效关系,为其它生物活性先导物的发现提供了物质基础。抗菌结果研究显示,有30余个衍生物抗MRSA和VRSA的MIC值介于0.06–0.5 μg/mL之间,其中,重点化合物5a的MIC值介于0.06–0.125 μg/mL之间。体内药效学结果显示,5a可显著降低感染处细菌的菌落数、下调血清中IL-1β、IL-6、TNF-α及CRP的水平及减少感染组织中中性粒细胞的浸润和积聚。另外,本项目从蛋白水平上解析了该类化合物的抗菌机制,证明5a与金黄色葡萄球菌的DNA聚合酶IIIC具有直接相互作用,发现DNA聚合酶IIIC可能是该类发挥抗菌活性重要靶点,此与临床在用药物的抗菌作用机制不同。本项目的实施不仅完成此类自主创新、全新结构和机制独特的化合物抗MRSA的化学与化学生物学整体框架研究,还为此类化合物发展成一类新型抗MRSA候选物提供关键的科学数据。
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