摘要:金黄色葡萄球菌是一种常见的人类共生病原体,可引起多种传染病。由于抗生素耐药性的产生,病原体对越来越多的抗生素产生耐药性,从而产生了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA) 甚至耐多药金黄色葡萄球菌 (MDRSA),即“超级细菌”。这种情况凸显了对新型抗菌药物的迫切需求。细菌转录负责细菌 RNA 的合成,是开发抗菌药物的有效但未充分利用的靶点。之前,我们报道了一类新型抗菌药物,称为 nusbiarylins,它通过中断两种转录因子 NusB 和 NusE 之间的蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 来抑制细菌转录。在这项工作中,我们根据 nusbiarylins 的化学结构及其对金黄色葡萄球菌的活性开发了一种基于配体的工作流程。整合了基于配体的模型(包括药效团模型、3D QSAR、AutoQSAR 和 ADME/T 计算),并用于以下 ChemDiv PPI 数据库的虚拟筛选。结果,四种化合物(包括 J098-0498、1067-0401、M013-0558 和 F186-026)被鉴定为针对金黄色葡萄球菌的潜在抗菌剂,预测的 pMIC 值范围为 3.8 至 4.2。对接研究表明这些分子与 NusB 紧密结合,结合自由能范围为 -58 至 -66 kcal/mol。
1960 年代,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)开始出现,并有报道呈波浪式出现(Strausbaugh et al ., 1996)。国家医院感染监测系统的数据报告,重症监护病房中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌菌株数量急剧增加,达到 59.5%-64.4%(Klevens et al., 2006)。目前已知的葡萄球菌的药物靶点包括肽聚糖生物合成途径的青霉素结合蛋白。以前,β-内酰胺类抗生素对葡萄球菌非常有效。此外,由于改良型青霉素结合蛋白的生物合成和β-内酰胺酶的生物合成,这些药物现在不再有效 (Kong et al .,2010)。全世界都在关注研究一种以前未曾研究过的抗生素的可能性。
特应性皮炎(AD)是一种皮肤炎症性疾病,其中机会性病原体金黄色葡萄球菌既普遍又丰富。S.金黄色葡萄球菌具有几种分泌的毒力因子,这些因子在感染模型中具有良好的功能,但尚不清楚这些细胞外微生物因子是否在AD的背景下是否相关。为了解决这个问题,我们设计了一种与文化无关的方法来检测和量化在皮肤部位表达的金黄色葡萄球菌毒力因子。我们利用rnase-h - 依赖性多重PCR进行了从胶带中提取的反转录的RNA的前透明化,这些RNA从具有不同严重程度的皮肤部位采样的患者的胶带条中提取,并评估了使用qPCR使用QPCR的S. aureus毒力因子的表达。我们观察到疾病严重程度增加的位点可行的金黄色葡萄球菌丰度增加,并且在AD皮肤部位表达了许多毒力因子。令人惊讶的是,与非静电对照相比,我们没有观察到病变部位的毒力因子的任何显着性。总体而言,我们利用了一个可靠的测定法直接检测和量化AD皮肤病变部位的可行金黄色葡萄球菌及其相关的毒力因子。该方法可以扩展以研究各种皮肤病学部位的皮肤微生物基因的表达。
致病性金黄色葡萄球菌利用 IsdH 表面受体主动从人类血红蛋白 (Hb) 中获取铁。血红素提取由受体内的三域单元介导,该单元包含其第二 (N2) 和第三 (N3) NEAT 域,由螺旋连接域连接。提取发生在动态复合体中,其中受体与每个珠蛋白链结合;N2 域与 Hb 紧密结合,而受体内大量的域间运动使其 N3 域能够暂时扭曲珠蛋白的血红素口袋。使用分子模拟结合马尔可夫模型,以及停流实验来定量测量血红素转移动力学,我们表明受体内的定向域间运动在提取过程中起着关键作用。N3 域运动的方向性和血红素提取的速率由连接 N2 和连接域的短而灵活的域间系绳内的氨基酸控制。在野生型受体中,源自系链的定向运动使 N3 域能够填充能够扭曲 Hb 口袋的配置,而含有改变的系链的突变受体不太能够采用这些构象并通过间接过程缓慢捕获血红素,其中 Hb 首先将血红素释放到溶剂中。因此,我们的结果表明 IsdH 受体内的域间运动在其能力中起着关键作用
致病性金黄色葡萄球菌利用 IsdH 表面受体主动从人类血红蛋白 (Hb) 中获取铁。血红素提取由受体内的三域单元介导,该单元包含其第二 (N2) 和第三 (N3) NEAT 域,由螺旋连接域连接。提取发生在动态复合体中,其中受体与每个珠蛋白链结合;N2 域与 Hb 紧密结合,而受体内大量的域间运动使其 N3 域能够暂时扭曲珠蛋白的血红素口袋。使用分子模拟结合马尔可夫模型,以及停流实验定量测量血红素转移动力学,我们表明受体内的定向域间运动在提取过程中起着关键作用。N3 域运动的方向性和血红素提取的速率由连接 N2 和连接域的短而灵活的域间系绳内的氨基酸控制。在野生型受体中,源自系链的定向运动使 N3 域能够填充能够扭曲 Hb 口袋的配置,而含有改变的系链的突变受体不太能够采用这些构象异构体并通过间接过程缓慢捕获血红素,其中 Hb 首先将血红素释放到溶剂中。因此,我们的结果表明 IsdH 受体内的域间运动在其能力中起着关键作用
收到日期:2021 年 9 月 30 日;接受日期:2022 年 3 月 6 日;发布日期:2022 年 5 月 13 日 作者隶属关系:1 中佛罗里达大学,4110 Libra Drive,奥兰多,佛罗里达州 32816,美国;2 约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院,415 North Washington Street,巴尔的摩,马里兰州 21231,美国。 *通讯作者:Catherine G. Sutcliffe,csutcli1@jhu.edu 关键词:携带;基因组流行病学;美洲原住民;系统发育;金黄色葡萄球菌。缩写:AN,前鼻孔;CA-MRSA,社区相关耐甲氧西林金黄色葡萄球菌;CC,克隆复合体;CI,置信区间;gDNA,基因组 DNA;IHS,印度健康服务局;IRB,机构审查委员会; MLST,多位点序列分型;MRSA,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌;MSSA,甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌;NP,鼻咽癌;ONT,牛津纳米孔技术;OP,口咽癌;PR,患病率;SCC mec,葡萄球菌盒式染色体 mec ;ST,序列类型;WGS,全基因组测序。‡现地址:美国辉瑞公司全球肺炎球菌疫苗、科学事务和流行病学部。金黄色葡萄球菌基因组序列的 NCBI SRA 接入号在补充文件 S1 中给出。†这些作者对这项工作贡献相同数据声明:所有支持数据、代码和协议均已在文章中或通过补充数据文件提供。本文的在线版本提供一个补充文件和四个补充表格。 000806 © 2022 作者
疫苗开发策略已经从将整个生物体用作免疫原转变为单个抗原,而进一步转向了表位。由于表位是抗原的相对微小且具有免疫学相关的部分,因此它具有刺激更健壮和特定的免疫反应的潜力,同时导致最小的不良反应。结果,疫苗开发的最新重点是开发可以靶向多种毒力机制的多诊断疫苗。相应地,我们设计了多种作用疫苗候选B(多-B细胞表位免疫原)和CTB-B(辅助 - 霍乱 - 霍乱毒素亚基B(CTB) - 与S. aureus相连。设计的疫苗由八个特征良好的金黄色葡萄球菌毒力因子的B细胞表位段(20-mer)组成,即CLFB,FNBPA,HLA,HLA,ISDA,ISDA,ISDB,ISDB,LUKE,LUKE,SDRD和SDRE连接。使用Freund>的C57BL/6小鼠表示设计的疫苗
抗生素耐药性是公共卫生面临的一大挑战,过去的一年里这一问题愈演愈烈 [1, 2]。对于由细菌病原体金黄色葡萄球菌引起的感染尤其如此,这种感染是导致死亡的主要原因,通常与社区获得性耐药菌株 (MRSA) 有关 [3]。这就迫切需要找到新的解决方案,以便有效地诊断和治疗,克服耐药性,避免抗生素库的耗尽。需要金黄色葡萄球菌内的新蛋白质靶点来开发有效的诊断探针,既可用于成像应用,也可用于治疗策略,以阻断细菌的生产性感染,而不会迫使生物体选择耐药突变体。基于氟膦酸酯的活性探针在促进生物膜生长的条件下,鉴定出金黄色葡萄球菌中十种以前未鉴定的活性丝氨酸水解酶,这可以满足这一需求。这些酶被命名为氟膦酸酯结合水解酶 (Fphs),每个酶的字母顺序取决于其预测大小 (52 kD FphA – 22 kD FphJ) [4]。它们都是 α/β 水解酶超家族的成员,其特点是核心由八个 β 链组成,这些 β 链由几个 α 螺旋连接,活性位点为丝氨酸-组氨酸-天冬氨酸或谷氨酸三联体。亲核丝氨酸用于水解底物,小分子可以轻松且特异性地靶向 [5, 6]。一般来说,这些蛋白质在代谢物、肽和脂质的加工中起着重要作用,是控制细胞信号传导和代谢的一种手段;然而,到目前为止,所有 Fphs 的生物学功能仍然未知,只有 FphF 的结构被确定 [6, 7]。它们在生物膜形成条件下的活性状态使它们易于通过化学抑制剂进行修饰,从而开发成探针和药物。这种新化合物
a 马来西亚国立大学药学院药物输送技术中心,吉隆坡 50300,马来西亚 b 吉隆坡大学皇家医学院霹雳第三分校药学院与健康科学学院,霹雳 30450,马来西亚 c 马来西亚国立大学医学院医学微生物学与免疫学系,吉隆坡 56000,马来西亚 d 马来西亚国立大学药学院药物与草药研究中心,吉隆坡 50300,马来西亚 e 雷丁大学药学院,雷丁 RG66AD,英国 f 马来西亚国立大学医学院病理学系,吉隆坡 56000,马来西亚 g 兽医学与动物科学大学药物科学研究所,拉合尔 54000,巴基斯坦 h XORIX Sdn Bhd,登嘉楼 Dungun 23000,马来西亚
1组合遗传学和合成生物学实验室,生物医学科学学院,香港大学,波克福姆大学,波克福兰,香港,中国香港,2,香港科学公园,香港科学公园,香港SAR,香港SAR,中国,3月wai waiu waiu for Reparative for Reparative for Reparative of Hem hem hem hem karitetka karitetka karitetka karittka Department of Medicine, LKS Faculty of Medicine, The University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong SAR, China, 5 The Jockey Club Centre for Clinical Innovation and Discovery, LKS Faculty of Medicine, The University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong SAR, China, 6 Department of Biomedical Sciences, City University of Hong Kong, Hong Kong SAR, China, 7 Biotechnology and Health Centre, City University中国深圳的香港深圳研究所和8号电气和电子工程系