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AI-2型细菌群体感应抑制剂的设计、合成及活性研究

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毕业论文范文题目:AI-2型细菌群体感应抑制剂的设计、合成及活性研究,论文范文关键词:AI-2型细菌群体感应抑制剂的设计、合成及活性研究
AI-2型细菌群体感应抑制剂的设计、合成及活性研究毕业论文范文介绍开始:
【论文摘要】:群体感应是细菌通过分泌一种称为自诱导剂的信号分子(autoinducer,AI)来感应细菌种群密度及周围环境变化,进而调控相关基因的表达,从而协调细菌生物功能的一种信息交流机制。目前发现群体感应与细菌多种行为有关,如生物发光、生物膜的形成、毒力因子的释放、抗生素的产生、孢子的形成、细菌的接合、细菌的群集运动等。在当前的抗菌药物研发中,耐药性已成为一个不容忽视的严重问题。传统的抗菌药是干扰细菌中重要的生命过程来抑制或杀死细菌,此种抗菌药的最大缺点就是容易产生耐药性。因此寻找新靶点、新作用机制、开发新型抗菌药物,是生物学和医学研究领域的紧迫课题之一。群体感应抑制剂与(略..)传统抗菌药的作用机制不同,它是通过抑制细菌群体感应调控的致病行为(如毒力因子的释放),从而降低细菌的传染能力,但不会杀死细菌,因此细菌抗药性的风险会大大降低。由于群体感应与细菌的诸多生理活性有关,故而深入了解细菌群体感应的调控机制,可以为细菌感染疾病提供全新的治疗手段或药物。AI-2广泛存在与革兰阳性菌和革兰阴性菌中,被称为细菌种间信息交流的信号分子,因此研究阻断AI-2型细菌群体感应的抑制剂将成为下一代广谱抗菌药的研究方向。值得关注的是,AI-2的受体蛋白LuxPQ蛋白只存在于细菌中,并且在哺乳动物体内无相应蛋白和同源家族存在,所以针对LuxPQ蛋白的抑制剂具有高度(文章此处忽略..)的选择性和特异性,而且不易产生对人体的毒副作用。另外目前大多数抑制剂的设计主要针对LuxP蛋白而设计的,但是研究发现单体状态下的LuxP在与LuxQ形成复合物LuxPQ后,其构象会发生改变,进而触发AI-2型群体感应,因此以LuxPQ为靶点进行AI-2型群体感应抑制剂的设计比以LuxP为靶点更为精确,但针对LuxPQ进行药物设计研究至今尚未见任何报道。本课题选定AI-2型群体感应的受体蛋白——LuxPQ蛋白为靶标,采用CHARMM分子动力学软件,对芳基呋喃类先导化合物AN-465/43369623和AH-262/34399019与LuxPQ蛋白的复合物结构进行分子动力学模拟;同时运用DS/HipHop软件进(本文此处忽略..)行抑制剂药效团模型的构建,以得到关键的药效基团结合Lipinski五倍律类药性原则和药物的ADMET性质等方面的依据,再进行先导化合物结构的合理改造与优化,设计并合成了三氮唑、呋喃和咪唑系列共78小分子群体感应抑制剂。我们选用哈氏弧菌MM32型菌株对78个化合物进行活性测试,活性结果显示大多数化合物对哈氏弧菌MM32型菌株AI-2型群体感应具有抑制作用,其中呋喃系列中的1lh和lld活性超过了阳性对照KM-03009(IC50=8.9±1.7μM)其IC50分别为7.4±1.7和8.8±2.9μM。三氮唑和咪唑系列化合物相对于阳性对照活性相当,其中活性较好的化合物5k和9I的IC50值为阳性对照的1.5倍,咪唑化合物19zd、19y、19o和19t的(略..)IC50值分别是阳性对照的1.23倍、1.34倍、1.35倍和1.48倍。另外我们还对呋喃系列中活性较好的化合物进行细菌毒性测试,结果显示大部分所测化合物对细菌的生长没有影响,仅有化合物13a、11d、13k和13m对细菌的生长具有一定的毒性。我们还运用CoMFA技术对所测化合物进行三维定量构效关系研究,以便指导下一步化合物结构优化与合成,期望得到更高活性和更强选择性的新型AI-2型群体感应抑制剂。


以上为本篇毕业论文范文AI-2型细菌群体感应抑制剂的设计、合成及活性研究的介绍部分。
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