NDM-1型金属-β-内酰胺酶及其抑制剂研究进展

金属β-内酰胺酶(MBLs)尤其是NDM-1型金属酶介导的细菌耐药性在全球范围内不断扩散,给人类健康带来日益严重的威胁。虽然使用抑制剂阻止酶的水解作用是临床上应对产β-内酰胺酶耐药菌的重要手段,并已成功上市了奥格门汀等药物,但临床所用抑制剂仅对丝氨酸β-内酰胺酶有效,对MBLs尤其是NDM-1没有效果。本综述概述了近年来NDM-1抑制剂的研究进展,介绍了MBLs抑制剂筛选新方法,以期为研究者们提供新的思路,更有效地设计或筛选出活性较好的MBLs抑制剂。     

基于计算机虚拟筛选技术寻找NDM-1抑制剂

β-内酰胺类抗生素的广泛使用,使得越来越多的细菌产生由β-内酰胺酶介导的耐药性,针对丝氨酸β-内酰胺酶,目前已有克拉维酸、舒巴坦等抑制剂与临床常用抗生素配伍使用,但尚无金属β-内酰胺酶的有效抑制剂,因此,寻找金属β-内酰胺酶尤其是目前最受瞩目的新德里金属β-内酰胺酶-1[NDM-1(B1类)]的抑制剂是遏制"超级细菌"引起的感染最迫切的要求。虚拟筛选作为发现新的先导化合物、寻找新药物的有力手段,大大缩小了人工进行配体活性筛选研究范围。我们通过计算机虚拟筛选技术,利用Discovery Studio 2.5和GOLD 3.0平台,基于NDM-1晶体结构(PDB:3Q6X),从一个含有2059个天然产物分子的化合物库里筛选得到6个可能具有金属β-内酰胺酶NDM-1(B1类)抑制活性的化合物结构。     

VIM型金属β-内酰胺酶及抑制剂研究进展

VIM金属β-内酰胺酶是1种能水解几乎所有(除氨曲南等单环外)的β-内酰胺类抗生素,也是已报道蛋白质中与新德里金属β-内酰胺酶(NDM-1)序列相似性最高的一类获得性金属β-内酰胺酶。VIM-1与NDM-1相似,前者基因易于在细菌间传播和扩散,迄今还未发现临床有效的抑制剂,所以研发新型有效的抑制剂迫在眉睫。综述了近年来VIM序列、结构特点、耐药机制及相关抑制剂的最新研究进展,为设计、筛选、开发新型VIM-1抑制剂奠定基础,亦可为深入了解NDM-1设计开发其抑制剂提供帮助。     

B型金属β-内酰胺酶抑制剂研究进展

B型金属β-内酰胺酶(metallo-β-lactamases,MBLs)抑制剂是目前在研的所有β-内酰胺酶抑制剂中较为热门的一类。本文结合国内外文献以及课题组先前的工作,简述了MBLs抑制剂的分类及其对β-内酰胺酶(β-lactamase)的抑制机制,并列举了一些目前在研的化合物,强调了开发MBLs抑制剂的紧迫性和在临床应用中的现实意义。随着研究的深入,MBLs抑制剂有望开发成为高效、低毒的抑制剂,在一定程度上解决临床上抗生素的细菌耐药问题,从而使临床上相关抗生素的使用发生革命性的变化。     

新德里金属β-内酰胺酶与多重耐药

目的:综述近年来携带新德里金属β-内酰胺酶(NDM-1)基因的多重耐药菌在耐药机制、流行病学、诊断、预防和治疗方面的研究进展。方法:通过检索国内外新近的文献报道,进行分析、整理和归纳。结果:多方面对新型金属β-内酰胺酶NDM-1及其引起的耐药进行了总结和分析,为NDM-1的研究和临床指导提供有益的参考。结论:NDM-1作为一种新发现的金属β-内酰胺酶,几乎能够水解所有的抗菌药物,给疫情防控和临床治疗带来了很大的挑战,通过对NDM-1多方面、不同层次的认识,使人们能够更加理性地认识这种超级细菌,以便更加科学、有效地做好包括NDM-1在内的多重耐药性的防控工作。     

金属β-内酰胺酶抑制剂研究新进展

金属β-内酰胺酶是β-内酰胺酶中的B亚群,带有该酶的细菌表现为对青霉素类、头孢菌素类以及碳青霉烯类抗生素的耐药,该基因可通过染色体和转移基因在不同种细菌间传递,造成广泛耐药。本文主要综述了金属β-内酰胺酶(MBLs)分子结构与作用、MBLs抑制剂的最新研究,基于无机生物学模拟的MBLs抑制剂及催化机制的探索。     

金属β-内酰胺酶催化机制的研究进展

金属β-内酰胺酶（MBLs）属于B型β-内酰胺酶,携带该酶基因的细菌表现出对多种抗生素的耐药性。由于目前临床上还没有有效的抑制剂出现,所以在面对细菌对抗生素的耐药作用时,人们显得束手无策。金属β-内酰胺酶催化水解包括青霉素、头孢菌素、碳青霉烯类和头霉素类抗生素时,都需要有锌离子的参与。金属酶在金属离子结合位点都拥有不同数量的锌离子配体,但是金属离子的确切作用仍然是有争议的。本文结合近几年国内外文献,简述了金属β-内酰胺酶催化机制的研究进展。     

头孢地尔对产金属β-内酰胺酶革兰阴性菌的作用现状研究

产金属β-内酰胺酶(MBLs)革兰阴性菌是临床常见的感染病原菌,该类菌可引起多种严重感染,其中产金属β-内酰胺酶肺炎克雷伯菌(KP)是世界范围内的重要医院获得性感染菌,对当前抗感染治疗构成严重威胁。头孢地尔作为新型头孢菌素,具有抗菌活性强、作用范围广、组织穿透力强等特点,对产碳青霉烯酶的肠杆菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄单胞菌有强大的抗菌活性,其中它对金属β-内酰胺酶也有相当好的活性。本研究针对头孢地尔对产金属β-内酰胺酶革兰阴性菌的作用进行了全面的现况分析研究。     

基于结构的香农熵及其在金属β-内酰胺酶结构分析中的应用研究

目的:探讨金属β-内酰胺酶残基在结构上的变化程度。方法:对各亚类MBLs结构进行叠合,计算残基间RMSD值,根据RMSD值差异引入基于结构的香农熵,并将基于结构的香农熵映射到1DD6结构上。结果:结构上的变化主要集中在活性位点附近靠外的区域,而活性位点内部则相对变化较小。结论:在活性位点附近loop区残基结构在不同MBLs中变化较大,是决定各亚类MBLs水解活性和特异性的主要因素。这一发现对于指导计算机辅助MBLs抑制剂的设计有着重要的指导作用。     

一种新型KPC-2抑制剂:PHT427（英文）

KPC-2型β-内酰胺酶对超广谱头孢菌素和碳青霉烯类抗生素具有耐药性,并已成为治疗革兰氏阴性菌感染的全球重大威胁,因此寻找新型抗菌剂和新的抗感染策略非常重要。我们前期经筛选发现PHT427是一种有效的NDM-1抑制剂,进一步研究发现其对KPC-2也有明显的抑制活性。结果显示PHT427能够显著抑制KPC-2,IC50值为2.04μM,并且与美罗培南联用对大肠杆菌BL21(DE3)/p ET28a(+)-bla KPC-2具有明显的协同作用。荧光淬灭和SPR结果表明PHT427能够与KPC-2发生相互作用。分子对接与定点突变的结果进一步表明Arg220、Thr235和Thr237是促进这种相互作用的关键氨基酸残基。研究表明PHT427是一种具有潜力的KPC-2抑制剂并且能够协助碳青霉烯类抗生素抑制KPC-2产生菌。     

用生物化学方法从植物内生真菌提取液中高通量筛选细菌β-内酰胺酶抑制物

目的采用生物化学方法从植物内生真菌代谢物中筛选细菌β-酰胺酶抑制剂。方法克隆β-内酰胺酶KPC-2、TEM-10和NDM-1基因至表达载体pET28;纯化重组蛋白质,以此为药靶,从植物内生真菌代谢产物库中高通量筛选β-内酰胺酶抑制物;检测效应物对β-内酰胺类药物的增效效应。结果成功克隆了3个目的基因,纯化了重组蛋白质至纯度80-95%;从3752种真菌提取液中筛选确定了5个对3种纯化的β-内酰胺酶活性均有抑制的效应物,其中效应物PF000,212能够使美罗培南对3株携带NDM-1基因的临床分离"超级细菌"菌株的最低抑菌浓度降低8~16倍。结论以β-内酰胺酶为药靶,以植物内生真菌代谢物为材料,应用生物化学方法进行高通量筛选,是获得新型β-内酰胺酶抑制物的一条有效途径。     

新德里金属-β-内酰胺酶的流行现状与水解机制分析

随着抗生素的乱用与滥用,细菌的耐药性及其机制也不断发展,其中金属-β-内酰胺酶(MBLs)介导的严重甚至多药耐药性,使得传统抗生素如青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类等已无法应对这些耐药菌引起的感染,给人类的健康安全也带来了日益严重的威胁。了解金属酶耐药基因的检出和传播状况,深入研究金属酶耐药机制,对于及时诊断、合理用药以及预防新的耐药菌等具有重大意义。本文介绍了新德里金属β-内酰胺酶的流行现状及其结构与机制的研究概况,并分析了NDM-1突变体的发生趋势,提示科研和医务工作者,可靠的实验室检测方法,安全的防感染控制措施以及完善的综合监测系统是我们预防或应对"超级细菌"爆发的迫切需求。     

对IMP型金属β-内酰胺酶产生菌有体外抗菌活性的新型头孢类抗生素FR295389

金属β-内酰胺酶（MBLs）已经成为铜绿假单胞菌等革兰阴性病原菌最令人忧虑的耐药机制。这些酶可以有效水解除单酰胺菌素之外的所有β-内酰胺类抗生素，包括碳青霉烯类，并且不能被传统的β-内酰胺抑制剂所抑制。引起医院感染的头号病源菌是铜绿假单胞菌，其产生的MBL对许多抗生素有固有耐药作用，这使得治疗方式通常受限。最近的研究表明，由于不适当的早期治疗致使病原菌产生MBL，导致了更高的死亡率。     

新型β-肽环氧酮类蛋白酶体抑制剂的合成与活性评价

目的 设计合成新型的β-肽类蛋白酶体抑制剂,并对其活性进行评价。方法 根据先导化合物Carfilzomib与蛋白酶体的作用方式,保留其与蛋白酶体结合的关键环氧酮片段,并结合β-氨基酸的特点,采用氨基酸替换、生物电子等排等药物设计的方法,设计一类结构新颖的蛋白酶体抑制剂;采用缩合、氧化、还原等反应,合成系列目标化合物;通过体外酶抑制活性实验检验化合物活性。结果 合成了8个结构新颖的β-肽环氧酮类衍生物,化合物结构经1H-NMR、ESI-MS确证,部分化合物体现了一定的蛋白酶体抑制活性。结论 β-氨基酸作为一种重要的α-氨基酸替换结构,有望能够丰富短肽类蛋白酶体抑制剂的结构类型。     

耐酶抑制剂β-内酰胺酶的研究现状

产β-内酰胺酶是细菌对β-内酰胺酶类抗生索耐药的一个重要机制，使用酶抑制剂抑制β．内酰胺酶是维持或／和增强β-内酰胺类抗菌活性的有效方法。耐酶抑制剂β-内酰胺酶的出现使酶抑制剂的抑制效力大为降低，抗菌治疗又面临着新的挑战。     

IMP型金属β-内酰胺酶的研究进展

金属β-内酰胺酶又称金属酶,属Bush功能分类中的第三组,Ambler分子结构分类中的B类。这类酶能够水解几乎所有的β-内酰胺类抗生素,但对单环类抗生素敏感,其活性不被β-内酰胺酶抑制剂克拉维酸、舒巴坦和三唑巴坦抑制,但可被金属螯合物如乙二胺四乙酸(EDTA)及巯基化合物等所抑制。现对IMP型MBLs的研究情况做一综述。     

β-内酰胺酶抑制肽的活性研究

目的 通过合成和筛选具有一定抑酶作用的β-内酰胺酶抑制肽,考察其抑制活性及抑制动力学生化特征,以用于产β-内酰胺酶耐药菌所致感染的临床治疗。方法 固相合成法在计算机上三维模拟设计合成β-内酰胺酶抑制肽。选取我院08年临床分离鉴定的产酶菌8株,测定临床常用抗生素对8株细菌的MIC值,采用试管稀释法进行β-内酰胺酶抑制肽活性初步筛选。分光光度法研究抑制肽对8株产酶菌所产β-内酰胺酶的抑酶效力,Dixon作图法求取抑制常数Ki,计算相关抑制动力学参数。结果 合成了6段系列短肽分子,筛选得到3段具有抑制活性的抑制肽,抑制底物动力学研究验证3段β-内酰胺酶抑制肽具有一定抑制活性,但抑制常数均较大,其抑制方式均为竞争性抑制。结论     

携带NDM-1的细菌耐药特点及治疗的研究进展

携带新德里金属-β-内酰胺酶（NDM—1）的泛耐药细菌，自2010年报道以来，世界各地较频繁的报道携带该耐药酶基因的新发现的菌株，由于它们广泛的耐药性，使携带NDM-1的细菌上升为威胁人类健康的严重问题之一。本文主要从携带NDM-1的细菌耐药特点及治疗上进行了综述。     

Augmentin(羟氨苄青霉素 棒酸)对β 内酰胺酶产生菌引起的混合感染的治疗研究

棒状链霉菌(Streptomyces clavuligerus)产生的棒酸(Clavulanic acid)是一种新型结构的β-内酰胺类抗生素,虽抗菌活性弱,但它是多种β-内酰胺酶的有效的抑制剂,能提高其他β-内酰胺类抗生素的抗菌作用。如临床上常用的羟氨苄青霉素,对一般敏感菌活性良好,而对产生β-内酰胺酶的耐药菌却无活性,当与棒酸合用时,即能有效地抑制耐药菌。将两者制成口服片剂,定名为Augmentin(BRL25000),每片375mg,其中含羟氨苄青霉素250mg与棒酸125mg。本文     

哌拉西林与tazobactam复合制剂Tazocin

许多细菌产生的β-内酰胺酶(简称β-lase)水解β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺环,使其丧失活性,是耐药性产生的机制之一.在克服β-lase所致耐药性的方法中,最有效的是应用β-内酰胺类抗生素与β-lase抑制剂的复合制剂.不可逆的竞争性β-lase抑制剂tazobactam(TAZ,YTR830)是继克拉维酸、舒巴坦后发现的作用谱更广和抑酶活性更强的β-lase抑制剂.哌拉西林(PIPC)与TAZ复合制剂tazocin(tazocillin,Zosyn,以下简称P/T),于1992年由日本大鹏药品开发,其后转让给美国Cyanamid、Lederle公司生产,目前已在欧美等许多国家应用.俄罗斯Yakovlev根据俄罗斯临床应用经验、美国Lederle公司提供的资料和最近大量文献报道,对其抗菌活性、药动学和临床应用等作了扼要的介绍.