结核分枝杆菌1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶抑制剂高通量筛选模型的建立与应用

作     者：步洪强 杨延辉 蒙建州 关艳 胡辛欣 肖春玲 Bu Hong-qiang;Yang Yan-hui;Meng Jian-zhou;Guan Yan;Hu Xin-xin;Xiao Chun-ling

作者机构：北京协和医学院中国医学科学院医药生物技术研究所北京100050 宁夏医科大学基础医学院银川750004 

出 版 物：《中国抗生素杂志》 (Chinese Journal of Antibiotics)

年 卷 期：2014年第39卷第6期

页      面：401-407页

核心收录：

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100103[医学-病原生物学] 10[医学] 

基　　金：十二五国家重大专项"重大新药创制"(2012ZX09301002-003/001-014) 中央级公益性科研院所基本科研业务专项基金(IMBF201206) 

主　　题：结核分枝杆菌 1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶 筛选模型 抑制剂 

摘      要：目的建立1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶抑制剂的高通量筛选模型,从不同来源的样品中筛选该酶抑制剂,以期获得作用于该靶点的全新作用机制的抗结核药物先导物。方法以结核分枝杆菌H37Rv基因组为模板,克隆基因dxr构建重组表达质粒pET28a(+)::dxr;IPTG诱导表达并经Ni2+亲和层析柱纯化得到具有天然酶活性的1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶;基于该酶促反应底物NADPH在340nm波长下具有光吸收的原理,建立和优化酶活测定体系,构建并评价酶抑制剂的高通量筛选模型;应用此模型进行酶抑制剂筛选并进行抑酶活性及抗菌活性评价。结果成功得到具有天然酶活性的1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶,构建了1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶抑制剂的高通量筛选模型并得到3个抑酶活性较高的阳性化合物,其中化合物IMB-DXR-B1为该酶的反竞争性抑制剂,其Ki值为6.2μmol/L,IC50为29.5μmol/L,该化合物对于结核分枝杆菌H37Rv的MIC为32μg/mL。结论成功构建了稳定性好、灵敏度高的结核分枝杆菌1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶抑制剂的高通量筛选模型,筛选得到具有抗结核活性的1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶抑制剂,为获得全新作用靶点的新型抗结核药物奠定了基础。