物理科技生物学-PHYICA

以铁摄取为目标,创造一种新的人与狗黄片抗尿路感染抗生素

化学 2022-02-23 00:02:11

美国化学学会 大肠杆菌

学分:落基山实验室,国立卫生研究院 尿路感染是美国最常见的门诊感染,每年有1100万例

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,据美国

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卫生与公众服务部

至少有一半的女性在有生之年会患上UTI,许多感染——对各种抗生素的耐药性越来越强——会复发

现在,研究人员报告了开发一种新型抗生素的早期进展,这种抗生素可以通过抑制致病细菌的铁来对抗这些感染

研究人员今天将在美国化学学会2020年秋季虚拟会议暨博览会上展示他们的结果

“你无法阻止细菌进化并对抗生素产生耐药性,”在斯科特中心实验室工作的本科生玛丽·罗斯·龙奎罗说

伊贡,博士

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“我们研究的目的是开发一种与现有药物作用方式不同的药物——通过剥夺细菌赖以生存的关键营养素铁

" 目前,大多数治疗由尿致病性大肠杆菌引起的尿路感染的药物

大肠杆菌(UPEC)要么破坏细菌细胞壁的合成,要么干扰细菌的DNA复制

由于尿道是一个缺铁的环境,UPEC进化出了几种获取铁的方法,例如通过产生称为铁载体的分子来吸收与宿主蛋白质结合的铁

加州理工州立大学的研究人员与密歇根大学医学院的其他科学家在这个项目上进行了合作

合作者先前表明,铁的获取过程可能是小分子UTI治疗的目标

在那项研究中,他们筛选了近15万种化合物,并确定了16种阻止这些细菌在铁限制条件下生长的化合物

在这16种化合物中,有两种与细菌TonB系统的破坏有关,该系统由三种帮助UPEC吸收铁的跨膜蛋白组成

Eagon的研究小组正致力于这两种化合物的进一步研究

“我们选择了这些化合物中的一种作为支架,将其修饰成潜在的TonB系统的小分子抑制剂,”M

伊格尔恩实验室的本科生科尔·迪特尔解释道

该分子被称为2-{[(3-氯-4-甲氧基苯基)氨基]甲基}喹啉-8-醇,或更简单地说,是“羟基喹啉支架”

" 在他们制作了支架分子后,迪特和龙奎罗准备了五个变体,另外三个现在处于纯化阶段

“虽然潜在药物的合成相对简单,但从制备过程中使用的其他化学物质中纯化它们一直是一项挑战,”地特说

该团队表示,目标是制备一个抑制剂库,其中羟基喹啉支架被各种功能基团修饰

“有了这个文库,我们将与我们的合作者一起对它们进行UPEC和人类细胞系的筛选,以寻找广泛的毒性,”伊格尔恩说

“之后,将在动物模型中测试这些化合物,看看它们是否能杀死体内的细菌

“一旦伊格尔恩的团队完成了完整的羟基喹啉文库的制备,他们计划对第二个支架分子进行变异

因为它们的目标是铁的吸收,这种新型药物预计对有益的维生素E没有影响

身体其他部位的大肠杆菌菌株

铁在身体的非泌尿道部位含量丰富,因此阻碍铁的吸收不会对这些细菌造成问题

然而,大多数目前的抗生素会消灭所有菌株,包括有益的肠道菌群

因为在人体内没有发现TonB同系物,所以与其他抗生素相比,毒副作用的可能性也会降低

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