金屬β-內(nèi)酰胺酶與β-內(nèi)酰胺抗生素相互作用的光譜及計(jì)算模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-25 15:23
近年來(lái),隨著β-內(nèi)酰胺抗生素的廣泛使用,細(xì)菌的耐藥性問(wèn)題日益嚴(yán)峻。細(xì)菌生產(chǎn)金屬β-內(nèi)酰胺酶(MβL)是臨床上最主要的一種耐藥性機(jī)制,因此圍繞MβL展開(kāi)研究,是細(xì)菌耐藥性難題得以解決的關(guān)鍵。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),首先必須深入理解“MβL和β-內(nèi)酰胺類抗生素在原子水平上如何相互作用”這一基本問(wèn)題。但MβL-抗生素復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)不能穩(wěn)定存在,使得這一問(wèn)題難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解答。在本研究中,我們以三種代表性的MβL(Bc II、CphA和FEZ)以及四種典型的β-內(nèi)酰胺抗生素(PV、CFX、IMP和Azt)為研究對(duì)象,利用光譜學(xué)、分子對(duì)接以及分子動(dòng)力學(xué)模擬技術(shù)深入探討了它們之間的分子識(shí)別和相互作用機(jī)制,以期為上述問(wèn)題給出一個(gè)答案,也為抗MβL水解的新型抗生素的研發(fā)提供一些參考和啟發(fā)。全文主要內(nèi)容如下:1.通過(guò)外源表達(dá)含pET28b-CphA和pET28b-FEZ的大腸桿菌BL21(DE3)以及購(gòu)買獲得的Bc II,最終得到了三種代表性MβL。在低溫及底物過(guò)量的條件下,利用光譜學(xué)技術(shù)分析了MβL與雙環(huán)β-內(nèi)酰胺抗生素(PV、CFX和IMP)結(jié)合時(shí)的構(gòu)象變化效應(yīng)。結(jié)果表明,抗生素的結(jié)合能引起MβL構(gòu)象發(fā)生...
【文章來(lái)源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:138 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
三種代表性MβL的三維結(jié)構(gòu)
機(jī)模擬是指利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)分子體系及其相互作析,進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出解釋,或者做出一些新的預(yù)測(cè)。計(jì)算機(jī)模擬的理力學(xué)和量子力學(xué)。分子對(duì)接和分子動(dòng)力學(xué)是兩種主要的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。白質(zhì)-配體結(jié)合機(jī)制模型鑰”(“Lock and key”)模型[70]與“誘導(dǎo)契合”(“Induced fit”)模型[71]是質(zhì)-配體結(jié)合過(guò)程的兩個(gè)主要理論模型。到目前為止,這兩個(gè)模型仍被廣體-配體和酶-底物之間的相互識(shí)別和作用機(jī)制!版i鑰”模型(圖 5A)認(rèn)和蛋白質(zhì)(鎖)均為剛性分子且兩者的結(jié)合表面可以實(shí)現(xiàn)完全匹配。相反模型(圖 5B)則假定蛋白質(zhì)和配體的結(jié)合表面的匹配程度并不那么完美結(jié)合口袋附近的構(gòu)象具有一定程度的柔性。因此,配體分子的結(jié)合會(huì)誘導(dǎo)袋附近構(gòu)象發(fā)生改變,最終使得配體與蛋白質(zhì)達(dá)到完美匹配進(jìn)而完全結(jié)合
西北大學(xué)博士學(xué)位論文Non-bonded model)3](圖 6B)中,鋅與配體間的相互作用通過(guò)靜電力2)集中在整個(gè)鋅原子上。該模型最大的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單模擬過(guò)程中配位數(shù)改變。其主要問(wèn)題在于,對(duì)于低果,比如在配位數(shù)為 4 和 5 時(shí),模擬得到的結(jié)構(gòu)總[114]。其勢(shì)能表達(dá)式為:RR)2(RRε{(rqqEEEij12ijijijijNij ijijesvdw (Cationic dummy atom model)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石榴皮提取物鞣質(zhì)對(duì)耐藥鮑氏不動(dòng)桿菌超微結(jié)構(gòu)變化的電鏡觀察[J]. 劉鳳,楊燕,田應(yīng)彪,陳澤慧. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志. 2015(22)
[2]五味子乙醇提取物對(duì)產(chǎn)金屬β-內(nèi)酰胺酶銅綠假單胞菌的體外抑菌作用研究[J]. 劉鳳,高焰,蔣火剛,陳安林,陳澤慧. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志. 2013(17)
[3]比阿培南治療下呼吸道銅綠假單胞菌感染的療效[J]. 宋應(yīng)健,王立新,洪永青,孟自力,高新懷. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志. 2011(21)
[4]八種中藥單體對(duì)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶大腸埃希菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的體外抑菌活性研究[J]. 尉景娟,李惠芬,蘇建榮. 中華臨床醫(yī)師雜志(電子版). 2011(02)
[5]細(xì)菌耐藥機(jī)制研究新進(jìn)展[J]. 黨京丹. 臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志. 2009(09)
[6]5種中藥對(duì)產(chǎn)酶菌的抑菌作用[J]. 劉平,葉惠芬,陳惠玲,李尚文. 中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志. 2006(01)
[7]五味子有效部位及其藥理作用研究進(jìn)展[J]. 李曉光,高勤,翁文,章佩芬,肖飛,羅煥敏. 中藥材. 2005(02)
[8]同步熒光分析法的應(yīng)用及其新進(jìn)展[J]. 何立芳,林丹麗,李耀群. 化學(xué)進(jìn)展. 2004(06)
博士論文
[1]痰熱清注射液對(duì)產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌耐藥性影響的研究[D]. 李淵.北京中醫(yī)藥大學(xué) 2011
[2]五味子科藥用植物親緣學(xué)初探及兩種五味子科藥用植物化學(xué)成分的研究[D]. 劉海濤.中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 2009
碩士論文
[1]6種中藥及其聯(lián)合舒巴坦對(duì)鮑曼不動(dòng)桿菌抑菌活性研究[D]. 白現(xiàn)英.河北醫(yī)科大學(xué) 2016
本文編號(hào):2937914
【文章來(lái)源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:138 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
三種代表性MβL的三維結(jié)構(gòu)
機(jī)模擬是指利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)分子體系及其相互作析,進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出解釋,或者做出一些新的預(yù)測(cè)。計(jì)算機(jī)模擬的理力學(xué)和量子力學(xué)。分子對(duì)接和分子動(dòng)力學(xué)是兩種主要的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。白質(zhì)-配體結(jié)合機(jī)制模型鑰”(“Lock and key”)模型[70]與“誘導(dǎo)契合”(“Induced fit”)模型[71]是質(zhì)-配體結(jié)合過(guò)程的兩個(gè)主要理論模型。到目前為止,這兩個(gè)模型仍被廣體-配體和酶-底物之間的相互識(shí)別和作用機(jī)制!版i鑰”模型(圖 5A)認(rèn)和蛋白質(zhì)(鎖)均為剛性分子且兩者的結(jié)合表面可以實(shí)現(xiàn)完全匹配。相反模型(圖 5B)則假定蛋白質(zhì)和配體的結(jié)合表面的匹配程度并不那么完美結(jié)合口袋附近的構(gòu)象具有一定程度的柔性。因此,配體分子的結(jié)合會(huì)誘導(dǎo)袋附近構(gòu)象發(fā)生改變,最終使得配體與蛋白質(zhì)達(dá)到完美匹配進(jìn)而完全結(jié)合
西北大學(xué)博士學(xué)位論文Non-bonded model)3](圖 6B)中,鋅與配體間的相互作用通過(guò)靜電力2)集中在整個(gè)鋅原子上。該模型最大的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單模擬過(guò)程中配位數(shù)改變。其主要問(wèn)題在于,對(duì)于低果,比如在配位數(shù)為 4 和 5 時(shí),模擬得到的結(jié)構(gòu)總[114]。其勢(shì)能表達(dá)式為:RR)2(RRε{(rqqEEEij12ijijijijNij ijijesvdw (Cationic dummy atom model)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石榴皮提取物鞣質(zhì)對(duì)耐藥鮑氏不動(dòng)桿菌超微結(jié)構(gòu)變化的電鏡觀察[J]. 劉鳳,楊燕,田應(yīng)彪,陳澤慧. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志. 2015(22)
[2]五味子乙醇提取物對(duì)產(chǎn)金屬β-內(nèi)酰胺酶銅綠假單胞菌的體外抑菌作用研究[J]. 劉鳳,高焰,蔣火剛,陳安林,陳澤慧. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志. 2013(17)
[3]比阿培南治療下呼吸道銅綠假單胞菌感染的療效[J]. 宋應(yīng)健,王立新,洪永青,孟自力,高新懷. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志. 2011(21)
[4]八種中藥單體對(duì)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶大腸埃希菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的體外抑菌活性研究[J]. 尉景娟,李惠芬,蘇建榮. 中華臨床醫(yī)師雜志(電子版). 2011(02)
[5]細(xì)菌耐藥機(jī)制研究新進(jìn)展[J]. 黨京丹. 臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志. 2009(09)
[6]5種中藥對(duì)產(chǎn)酶菌的抑菌作用[J]. 劉平,葉惠芬,陳惠玲,李尚文. 中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志. 2006(01)
[7]五味子有效部位及其藥理作用研究進(jìn)展[J]. 李曉光,高勤,翁文,章佩芬,肖飛,羅煥敏. 中藥材. 2005(02)
[8]同步熒光分析法的應(yīng)用及其新進(jìn)展[J]. 何立芳,林丹麗,李耀群. 化學(xué)進(jìn)展. 2004(06)
博士論文
[1]痰熱清注射液對(duì)產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌耐藥性影響的研究[D]. 李淵.北京中醫(yī)藥大學(xué) 2011
[2]五味子科藥用植物親緣學(xué)初探及兩種五味子科藥用植物化學(xué)成分的研究[D]. 劉海濤.中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 2009
碩士論文
[1]6種中藥及其聯(lián)合舒巴坦對(duì)鮑曼不動(dòng)桿菌抑菌活性研究[D]. 白現(xiàn)英.河北醫(yī)科大學(xué) 2016
本文編號(hào):2937914
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