金属β-内酰胺酶NDM-1抑制剂的定量构效关系、虚拟筛选及作用机制研究
发布时间：2023-02-05 20:28
食源性致病菌引起的食物中毒及食品污染严重威胁着食品安全及人类健康。随着抗生素在养殖业中的过度使用,越来越多的致病菌在动物源食品中被检测出来,并通过食物链传递给人类,食用细菌污染的食物会引起食物中毒等多种食源性疾病。β-内酰胺类抗生素因其抑菌的广谱性、高效性、毒副作用小等特点成为人类对抗致病菌感染的重要武器,但耐药菌的出现严重限制了此类药物的应用。随着人们对食品安全问题的重视程度不断增加,加之全球范围内食源性致病菌所致感染率的不断上升,迫切需要提出防治耐药菌感染的新策略。B类β-内酰胺酶(metallo-β-lactamases,MBLs)的产生是菌体对β-内酰胺类抗生素耐药的重要原因之一,它可以水解β-内酰胺抗生素的β-内酰胺环,使药物失去抗菌活性。特别是新德里金属β-内酰胺酶(New Delhi metallo-β-lactamase,NDM-1),几乎可以高效水解所有β-内酰胺类抗生素包括碳青霉烯类抗生素,介导细菌对所有β-内酰胺类抗生素耐药。虽然有关于NDM-1抑制剂的报道较多,但尚未有靶向NDM-1的药物可用于临床治疗中。因此,迫切需要以NDM-1为靶标进行耐药抑制剂的研发以协...
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 食源性致病菌研究概述
1.1.1 金黄色葡萄球菌
1.1.2 沙门氏菌
1.1.3 大肠杆菌
1.1.4 单核细胞增生李斯特菌
1.1.5 副溶血性弧菌
1.2 β-内酰胺酶MBLs概述
1.2.1 新德里金属β-内酰胺酶NDM-1
1.2.2 β-内酰胺酶MBLs抑制剂的研究进展
1.3 计算机辅助药物设计概述
1.3.1 定量构效关系
1.3.2 Topomer CoMFA
1.3.3 基于分子对接的虚拟筛选
1.4 分子动力学模拟
1.4.1 分子动力学模拟的基本原理
1.4.2 分子动力学模拟常用力场介绍
1.5 本文研究内容
第2章 吡啶二羧酸及其衍生物抑制NDM-1 的作用机制研究
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 初始结构的获得
2.2.2 分子对接
2.2.3 分子动力学模拟
2.2.4 结合自由能计算
2.3 结果与讨论
2.3.1 NDM-1 与化合物36及DPA分子对接
2.3.2 NDM-1 与化合物36及DPA分子动力学模拟
2.3.3 NDM-1 与化合物36及DPA结合区域靶点的确证
2.4 本章总结
第3章 吡啶二羧酸类NDM-1抑制剂定量构效关系分析及分子设计研究
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 数据来源
3.2.2 DPA类抑制剂3D结构的构建
3.2.3 Topomer CoMFA模型的构建及评价
3.2.4 NDM-1 抑制剂的虚拟筛选及分子设计
3.2.5 分子动力学模拟
3.3 结果与讨论
3.3.1 Topomer CoMFA建模的结果分析
3.3.2 DPA类抑制剂的构效关系分析
3.3.3 DPA类抑制剂的虚拟筛选及分子设计
3.3.4 新分子抑制剂与受体蛋白NDM-1 的分子动力学模拟
3.3.5 新分子抑制剂与受体蛋白NDM-1 结合靶点的确证
3.4 本章总结
第4章 卡托普利类NDM-1 抑制剂定量构效关系及分子设计研究
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 数据来源
4.2.2 Captopril类抑制剂的3D结构的构建
4.2.3 Topomer CoMFA模型的构建及评价
4.2.4 NDM-1 抑制剂的虚拟筛选及分子设计
4.2.5 分子动力学模拟
4.3 结果与讨论
4.3.1 Topomer CoMFA建模的结果分析
4.3.2 Captopril类抑制剂的构效关系分析
4.3.3 Captopril类抑制剂虚拟筛选及分子设计
4.3.4 新分子抑制剂与受体蛋白NDM-1 的分子动力学模拟
4.3.5 新分子抑制剂与受体蛋白NDM-1 结合靶点的确证
4.4 本章总结
第5章 NDM-1 小分子抑制剂的虚拟筛选及作用机制研究
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 虚拟筛选
5.2.2 分子动力学模拟
5.2.3 实验材料
5.2.4 NDM-1 重组蛋白的原核表达及纯化
5.2.5 头孢硝噻吩水解实验
5.2.6 最小抑菌浓度(MIC)实验
5.2.7 点突变实验
5.2.8 荧光淬灭实验
5.2.9 统计学分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 NDM-1 小分子抑制剂的虚拟筛选
5.3.2 NDM-1 蛋白的表达纯化
5.3.3 候选化合物抑制活性的评价
5.3.4 新型抑制剂的协同抑菌作用
5.3.5 新型抑制剂ZINC05683641与NDM-1 结合的作用机制
5.3.6 新型抑制剂ZINC25558277与NDM-1 结合的作用机制
5.4 本章总结
第6章 结论
参考文献
导师简介
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3735616
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 食源性致病菌研究概述
1.1.1 金黄色葡萄球菌
1.1.2 沙门氏菌
1.1.3 大肠杆菌
1.1.4 单核细胞增生李斯特菌
1.1.5 副溶血性弧菌
1.2 β-内酰胺酶MBLs概述
1.2.1 新德里金属β-内酰胺酶NDM-1
1.2.2 β-内酰胺酶MBLs抑制剂的研究进展
1.3 计算机辅助药物设计概述
1.3.1 定量构效关系
1.3.2 Topomer CoMFA
1.3.3 基于分子对接的虚拟筛选
1.4 分子动力学模拟
1.4.1 分子动力学模拟的基本原理
1.4.2 分子动力学模拟常用力场介绍
1.5 本文研究内容
第2章 吡啶二羧酸及其衍生物抑制NDM-1 的作用机制研究
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 初始结构的获得
2.2.2 分子对接
2.2.3 分子动力学模拟
2.2.4 结合自由能计算
2.3 结果与讨论
2.3.1 NDM-1 与化合物36及DPA分子对接
2.3.2 NDM-1 与化合物36及DPA分子动力学模拟
2.3.3 NDM-1 与化合物36及DPA结合区域靶点的确证
2.4 本章总结
第3章 吡啶二羧酸类NDM-1抑制剂定量构效关系分析及分子设计研究
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 数据来源
3.2.2 DPA类抑制剂3D结构的构建
3.2.3 Topomer CoMFA模型的构建及评价
3.2.4 NDM-1 抑制剂的虚拟筛选及分子设计
3.2.5 分子动力学模拟
3.3 结果与讨论
3.3.1 Topomer CoMFA建模的结果分析
3.3.2 DPA类抑制剂的构效关系分析
3.3.3 DPA类抑制剂的虚拟筛选及分子设计
3.3.4 新分子抑制剂与受体蛋白NDM-1 的分子动力学模拟
3.3.5 新分子抑制剂与受体蛋白NDM-1 结合靶点的确证
3.4 本章总结
第4章 卡托普利类NDM-1 抑制剂定量构效关系及分子设计研究
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 数据来源
4.2.2 Captopril类抑制剂的3D结构的构建
4.2.3 Topomer CoMFA模型的构建及评价
4.2.4 NDM-1 抑制剂的虚拟筛选及分子设计
4.2.5 分子动力学模拟
4.3 结果与讨论
4.3.1 Topomer CoMFA建模的结果分析
4.3.2 Captopril类抑制剂的构效关系分析
4.3.3 Captopril类抑制剂虚拟筛选及分子设计
4.3.4 新分子抑制剂与受体蛋白NDM-1 的分子动力学模拟
4.3.5 新分子抑制剂与受体蛋白NDM-1 结合靶点的确证
4.4 本章总结
第5章 NDM-1 小分子抑制剂的虚拟筛选及作用机制研究
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 虚拟筛选
5.2.2 分子动力学模拟
5.2.3 实验材料
5.2.4 NDM-1 重组蛋白的原核表达及纯化
5.2.5 头孢硝噻吩水解实验
5.2.6 最小抑菌浓度(MIC)实验
5.2.7 点突变实验
5.2.8 荧光淬灭实验
5.2.9 统计学分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 NDM-1 小分子抑制剂的虚拟筛选
5.3.2 NDM-1 蛋白的表达纯化
5.3.3 候选化合物抑制活性的评价
5.3.4 新型抑制剂的协同抑菌作用
5.3.5 新型抑制剂ZINC05683641与NDM-1 结合的作用机制
5.3.6 新型抑制剂ZINC25558277与NDM-1 结合的作用机制
5.4 本章总结
第6章 结论
参考文献
导师简介
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3735616
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