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研究针对 NTS 对头孢曲松耐药问题,筛选衍生物,发现 PL-1 有潜力,或可抗微生物病原体。
沙门氏菌(Salmonella bacteria)会引发一种名为沙门氏菌病(salmonellosis)的感染。非伤寒沙门氏菌(Nontyphoidal salmonellae,NTS)是食源性感染的重要致病菌,这类感染必须上报。NTS 引起的感染会波及血液以及其他原本无菌的部位,可能导致严重甚至致命的侵袭性疾病。头孢曲松(Ceftriaxone)是一种第三代头孢菌素类抗生素,用于治疗像 NTS 感染这样的细菌性疾病。头孢曲松的抗菌特性源于它能够与青霉素结合蛋白(penicillin-binding proteins,PBPs)相互作用,进而阻碍细菌细胞壁的形成。然而,治疗面临的难题是 NTS 对头孢曲松产生了耐药性,这使得开发创新抗菌药物的需求愈发迫切。
本研究的主要目的是寻找此前未知的头孢曲松衍生物,这些衍生物不仅有可能成为治疗 NTS 感染的有效药物,还需具备良好的药代动力学特征。研究人员从蛋白质数据库(Protein databank)获取了目标蛋白 PBP,并通过 PubChem 数据库获取了其 3D 化学结构。利用 Lipinski 五规则以及 Biovia Discovery Studio 进行的 ADME 预测,对头孢曲松及其类似结构进行评估。借助分子动力学模拟(Molecular Dynamics Simulation,MDS)研究和 Xenosite 服务器进行的代谢反应性预测,完成了更深入的分析。
对接研究表明,PL-1 和 PL-2 对 PBP 具有抑制潜力,其 libdock 评分分别为 126.6 和 124.10,高于对照药物头孢曲松的 95.4 分。MDS 分子动力学模拟显示,PL-1 与 PBP 形成的复合物和对照的头孢曲松复合物稳定性相似,平均均方根偏差(Root Mean Square Deviation,RMSD)值分别为 10 ? 和 10.5 ?。这一结果意味着 PL-1 值得在研究领域进一步深入探究。综合化合物 PL-1 的抑制效果,可以合理推断,这一发现的先导化合物可能展现出卓越的对抗微生物病原体的能力。