金属β-内酰胺酶与β-内酰胺抗生素相互作用的光谱及计算模拟研究

发布时间：2020-12-25 15:23

　　近年来,随着β-内酰胺抗生素的广泛使用,细菌的耐药性问题日益严峻。细菌生产金属β-内酰胺酶（MβL）是临床上最主要的一种耐药性机制,因此围绕MβL展开研究,是细菌耐药性难题得以解决的关键。要实现这一目标,首先必须深入理解“MβL和β-内酰胺类抗生素在原子水平上如何相互作用”这一基本问题。但MβL-抗生素复合物的晶体结构不能稳定存在,使得这一问题难以通过实验来解答。在本研究中,我们以三种代表性的MβL（Bc II、CphA和FEZ）以及四种典型的β-内酰胺抗生素（PV、CFX、IMP和Azt）为研究对象,利用光谱学、分子对接以及分子动力学模拟技术深入探讨了它们之间的分子识别和相互作用机制,以期为上述问题给出一个答案,也为抗MβL水解的新型抗生素的研发提供一些参考和启发。全文主要内容如下:1.通过外源表达含pET28b-CphA和pET28b-FEZ的大肠杆菌BL21（DE3）以及购买获得的Bc II,最终得到了三种代表性MβL。在低温及底物过量的条件下,利用光谱学技术分析了MβL与双环β-内酰胺抗生素（PV、CFX和IMP）结合时的构象变化效应。结果表明,抗生素的结合能引起MβL构象发生... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

三种代表性MβL的三维结构

机模拟是指利用计算机的强大数据处理能力，实现对分子体系及其相互作析，进而对实验现象做出解释，或者做出一些新的预测。计算机模拟的理力学和量子力学。分子对接和分子动力学是两种主要的计算机模拟技术。白质-配体结合机制模型钥”（“Lock and key”）模型[70]与“诱导契合”（“Induced fit”）模型[71]是质-配体结合过程的两个主要理论模型。到目前为止，这两个模型仍被广体-配体和酶-底物之间的相互识别和作用机制。“锁钥”模型（图 5A）认和蛋白质（锁）均为刚性分子且两者的结合表面可以实现完全匹配。相反模型（图 5B）则假定蛋白质和配体的结合表面的匹配程度并不那么完美结合口袋附近的构象具有一定程度的柔性。因此，配体分子的结合会诱导袋附近构象发生改变，最终使得配体与蛋白质达到完美匹配进而完全结合

西北大学博士学位论文Non-bonded model）3]（图 6B）中，锌与配体间的相互作用通过静电力2）集中在整个锌原子上。该模型最大的优点是简单模拟过程中配位数改变。其主要问题在于，对于低果，比如在配位数为 4 和 5 时，模拟得到的结构总[114]。其势能表达式为：RR)2(RRε{(rqqEEEij12ijijijijNij ijijesvdw （Cationic dummy atom model）

【参考文献】：
期刊论文
[1]石榴皮提取物鞣质对耐药鲍氏不动杆菌超微结构变化的电镜观察[J]. 刘凤,杨燕,田应彪,陈泽慧.  中华医院感染学杂志. 2015(22)
[2]五味子乙醇提取物对产金属β-内酰胺酶铜绿假单胞菌的体外抑菌作用研究[J]. 刘凤,高焰,蒋火刚,陈安林,陈泽慧.  中华医院感染学杂志. 2013(17)
[3]比阿培南治疗下呼吸道铜绿假单胞菌感染的疗效[J]. 宋应健,王立新,洪永青,孟自力,高新怀.  中华医院感染学杂志. 2011(21)
[4]八种中药单体对产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的体外抑菌活性研究[J]. 尉景娟,李惠芬,苏建荣.  中华临床医师杂志(电子版). 2011(02)
[5]细菌耐药机制研究新进展[J]. 党京丹.  临床和实验医学杂志. 2009(09)
[6]5种中药对产酶菌的抑菌作用[J]. 刘平,叶惠芬,陈惠玲,李尚文.  中国微生态学杂志. 2006(01)
[7]五味子有效部位及其药理作用研究进展[J]. 李晓光,高勤,翁文,章佩芬,肖飞,罗焕敏.  中药材. 2005(02)
[8]同步荧光分析法的应用及其新进展[J]. 何立芳,林丹丽,李耀群.  化学进展. 2004(06)

博士论文
[1]痰热清注射液对产ESBLs大肠埃希菌耐药性影响的研究[D]. 李渊.北京中医药大学 2011
[2]五味子科药用植物亲缘学初探及两种五味子科药用植物化学成分的研究[D]. 刘海涛.中国协和医科大学 2009

硕士论文
[1]6种中药及其联合舒巴坦对鲍曼不动杆菌抑菌活性研究[D]. 白现英.河北医科大学 2016



本文编号：2937914