新型抗耐药结核杆菌活性化合物的作用靶标分析与验证

针对结核病这一严重危害我国人民身体健康的重大疾病，发现新型抗耐药结核的药物是解决当前临床结核病抬头的重要手段。莽草酸脱氢酶是本课题组发现的在异烟肼耐药株中表达显著高于异烟肼敏感株的蛋白，通过对该蛋白三维结构模拟虚拟筛选出小分子化合物，并通过体外抑菌和动物感染治疗试验筛选出具有抗耐药结核杆菌活性的新型化合物，随后对该化合物进行结构优化改造后，化学合成获得30个活性化合物的衍生物。本项目拟继续评价衍生物抗耐药结核杆菌活性，并通过活性化合物对结核杆菌的作用分析，发现先导化合物对结核杆菌的作用靶标及其相互作用或受调控蛋白，为未来最终阐明活性化合物对结核杆菌的分子机制奠定基础。本项目的开展对我国开发具有源头创新的新型抗结核杆菌药物，有效控制结核病有重要的意义，为抗结核新药的研究和开发提供更多新的靶点和线索。

结核病为严重危害人类健康的重大疾病，发现更多新型抗结核的药物及作用靶标是解决当前临床结核病抬头的重要手段。S2824是本研究组前期针对莽草酸脱氢酶（SD）三维结构模拟筛选出来的具有体内、体外较好的抗耐药结核活性的小分子化合物。本研究在先导化合物的基础上对其进行结构优化改造并化学合成获得30个活性化合物的衍生物，通过体外及细胞内活性评价，筛选出两个具有良好抗耐药结核活性的化合物（MIC=0.78-1.83ug/ml）。体外及菌体内探索先导化合物作用机制时发现，该化合物可与结核杆菌莽草酸脱氢酶相互结合，结合常数KA=3.75µM；体外抑制酶活性方式为非竞争性抑制，IC50=7.5µM；过表达SD蛋白菌株显示出对先导化合物敏感性下降，且添加莽草酸脱氢酶产物可以部分恢复化合物对结核杆菌的抑制作用，菌体内、外研究揭示莽草酸脱氢酶是先导化合物抑制结核杆菌生长所发挥作用靶标之一。在耐药机制中发现先导化合物与异烟肼INH具有交叉耐药性，转录谱芯片结果提示在药物作用前后，涉及细胞壁脂肪酸及分支酸合成相关基因受到明显的调控，因此初步推测细胞壁脂肪酸及分支酸合成相关途径可能是化合物发挥活性的其他作用靶点所在。本研究中SD作为抗结核活性化合物靶点的确证不仅为抗结核活性化合物的深入开发提供理论支持，也同时为从靶标源头创新进而发现更多的新型抗结核药物提供技术支撑。