以莽草酸激酶为靶点的新型抗结核先导化合物的发现

摘要：

莽草酸激酶是莽草酸途径中的关键蛋白,对结核分枝杆菌的生存至关重要.本研究首先建立了结核分枝杆菌莽草酸激酶 (Mycobacterium tuberculosis shikimate kinase, MtSK)抑制剂筛选模型,然后与耻垢分枝杆菌表型筛选方法联用,对12万个化合物进行筛选,最终发现了1个对MtSK蛋白有抑制作用且同时抑制耻垢分枝杆菌生长的化合物—IMB-T5297 [(E)-3-(3-(3-氯-5-甲氧基-4-(丙-2-炔-1-基氧基)苯基)丙烯酰基)-6-甲基-2H-吡喃-2,4(3H)-二酮].体外酶促反应抑制实验表明,化合物IMB-T5297对MtSK的半数抑菌浓度(half maximal inhibitory concentration, IC50)为1.745 μg·mL-1.表面等离子共振(surface plasmon resonance, SPR)实验结果显示化合物 IMB-T5297与MtSK蛋白的亲和力KD值为2.151×10-5 mol·L-1.通过计算机软件模拟化合物与蛋白的分子对接模型,初步分析了化合物IMB-T5297与MtSK的作用位点,并对其中预测的5个关键氨基酸位点进行了突变研究.3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐[3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide, MTT]实验表明,化合物IMB-T5297对哺乳动物细胞的毒性很低.体外抗结核活性实验表明,化合物IMB-T5297对结核分枝杆菌标准株H37Rv最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)为49.723 μg·mL-1.综上所述,虽然化合物IMB-T5297的抗结核活性较弱,但对MtSK抑制作用较强,通过结构改造可能成为新的抗结核先导化合物.

关键词：结核分枝杆菌、莽草酸激酶、药物筛选、抗结核药物

所属期刊栏目：53

分类号：R965.1(药理学)

资助基金：国家自然科学基金;北京协和医学院小规模特色办学专项青年教师培养项目

在线出版日期：2018-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：878-886