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北卡罗莱纳州立大学的研究人员合成了脂恶唑烷酮A的类似物,这是一种小分子,对耐药细菌(如MRSA)有效。这种分子是一种受自然产物启发而合成的新化合物,可能是研究其他革兰氏阳性感染的有用化学工具,并可能对未来的药物研发产生影响。
脂杂唑烷酮A是一种天然产物,此前已从海洋沉积物中的细菌中分离出来。它是一种次级代谢物,是细菌产生的一种小分子,对细菌的生存不是关键,但产生它是出于次要目的,比如防御。当lipoxazolidinone A最初被分离出来时,研究人员注意到它似乎对革兰氏阳性细菌(如MRSA)有效。
NC国家化学家Joshua Pierce旨在确认那些原始调查结果,了解分子的结构如何与其功能相关;简而言之,他想重新创建分子,看看哪个部分直接负责其抗微生物性能,然后潜在地改善该结构。
皮尔斯和现在北卡罗来纳州立大学的研究生Kaylib Robinson以及以前的学生Jonathan Mills和Troy Zehnder一起,使用新型化学工具在实验室合成了lipoxazolidinone A。他们能够确认它的化学结构与最初的研究人员所指出的相符,然后他们努力确定分子的一部分,负责对抗革兰氏阳性细菌的活动。他们的研究成果是一种药效更强的化合物JJM-35。
它们对耐抗性和不耐性细菌的面板测试了JJM-35。当在体外测试MRSA时,它们发现合成分子比对几种细菌菌株的天然产物更有效的50倍。另外,他们发现分子通常更有效地对抗抗性细菌菌株而不是抗抗性菌株。
皮尔斯说:“这项工作的另一个令人兴奋的方面是,我们发现这些分子可能通过直接或间接地抑制多种生物合成途径发挥作用。”“这意味着细菌可能难以对这些分子产生的潜在药物产生耐药性。”
虽然还需要做更多的工作,Pierce希望JJM-35和类似的化合物可以用作研究其他革兰氏阳性细菌的工具,并为开发新型抗感染药物提供平台。
“此时,我们有一个化学脚手架 - 拼图的起始片。我们知道这件作品是有效的,因此现在所有的努力都集中在评估这些分子的性质及其体内疗效,“皮尔斯说。“希望是我们可以建立在这个脚手架上,以产生针对抗菌性抗菌发育的抗菌发展的抗生素和其他耐药细菌的药物,同时还增加了活动的谱。”
这项研究发表在杂志上Angewandte Chemie.这项工作得到了国立卫生研究院(NIGMS赠款R01GM110154)和北卡罗来纳州总理创新基金的资助,以及北卡罗来纳州比较医学研究所的支持。
皮克-
编辑报告:论文摘要如下
抗菌天然产物Lipoxazolidinone A的合成及生物学评价
DOI: 10.1002 / anie.201805078
作者: Jonathan J. Mills, Kaylib R. Robinson, Troy E. Zehnder和Joshua G. Pierce,北卡罗莱纳州立大学
发表:Angewandte Chemie国际版
文摘:
天然产物历来是抗生素的主要来源,因此新型支架不断引起人们的兴趣。以不寻常的4-恶唑烷酮杂环为核心的脂杂唑烷酮类海洋天然产物代表了一种新的抗菌发现支架;然而,关于其作用机制和高亲脂性的问题可能延缓了后续研究。本文报道了首次合成lipoxazolidinone A的15个结构类似物,以探索其活性药效基因,并对其初始抗性和作用机制进行了研究。这些结果表明,4-恶唑烷酮是一种有价值的支架,并揭示了简化的先导化合物进一步优化。
