细胞分裂抑制剂：未来抗生素研发的新理解

对过度滥用的老抗生素所衍生的新药物的临床应用,促使抗生素耐药问题日趋严重。不控制抗生素的使用而限制抗生素的耐药性的想法是不现实的。健康组织、制药公司和研究机构已开始意识到研发新靶标药物的紧迫性。有关细菌细胞分裂途径的丰富知识可以帮助人们寻找新型抑制剂,本文将讨论抑制细菌细胞分裂的治疗潜能,并回顾在这个抗生素发现新领域中的进展。

大肠埃希菌中细胞分裂抑制子的潜在调控基因筛选

目的筛选大肠埃希菌中细胞分裂抑制子(Sdi A)的潜在调控基因。方法将大肠埃希菌E.coli SM10λpir野生株、E.coli SM10λpir Sdi A敲除株、E.coli SM10λpir Sdi A过表达回复株分别加入N-酰基-L-高丝氨酸内酯(AHLs)信号分子处理,记为AHLs处理组;对应三种菌株分别加入等量DMSO处理,记为非AHLs处理组。两组菌株基因转录组测序后,通过R语言edgeR软件包筛选差异表达基因。选取两组内E.coli SM10λpir Sdi A敲除株与E.coli SM10λpir野生株之间、E.coli SM10λpir Sdi A过表达回复株与E.coli SM10λpir Sdi A敲除株之间同时出现差异性表达的基因,即为有/无AHLs信号分子时Sdi A的潜在调控基因,并进行组间比对,观察有/无AHLs信号分子时Sdi A潜在调控基因的变化。结果非AHLs处理组中,E.coli SM10λpir Sdi A敲除株与E.coli SM10λpir野生株之间、E.coli SM10λpir Sdi A过表达回复株与E.coli SM10λpir Sdi A敲除株之间同时出现差异性表达的基因为nar H、nar J、nar I、yee E、yeeR、paa E、flu。AHLs处理组中,E.coli SM10λpir Sdi A敲除株与E.coli SM10λpir野生株之间、E.coli SM10λpir Sdi A过表达回复株与E.coli SM10λpir Sdi A敲除株之间同时出现差异性表达的基因为hcp、ytf E、hcr、hmp、nar H、nar J、nar I、yee E、yeeR、flu、ydi V、hdh A。nar H、nar J、nar I、yee E、yeeR、flu基因在两组中均为Sdi A的潜在调控基因,hcp、ytf E、hcr、hmp、ydi V、hdh A基因仅在AHLs信号分子存在时为Sdi A的潜在调控基因。结论大肠埃希菌中,Sdi A的潜在调控基因有nar H、nar J、nar I、yee E、yeeR、flu、paa E、hcp、ytf E、hcr、hmp、ydi V、hdh A,其中对hcp、ytf E、hcr、hmp、ydi V、hdh A基因的调控依赖于AHLs信号分子。

3,6-二取代三唑并噻二唑衍生物的合成及其对细胞分裂周期25B磷酸酶和蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制活性评价

合成出了一系列含苯并咪唑/芳氧甲基骨架的3,6-二取代三唑并噻二唑衍生物3a^3l,其结构经傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振波谱仪(NMR)和元素分析得以确认。评价了它们对细胞分裂周期25B磷酸酶(Cdc25B)/蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)的抑制活性,讨论了构效关系。生物活性测试结果显示,化合物3a对Cdc25B和PTP1B的抑制活性最高,其半数抑制浓度(IC 50)值分别为(0.46±0.02)μg/mL和(1.77±0.40)μg/mL。所得研究结果为开发新型Cdc25B/PTP1B抑制剂提供了参考依据。

细胞分裂周期25磷酸酯酶B抑制剂双1,2,4-三唑多杂环分子的设计合成

以1,2,4-三唑为核心结构的杂环分子,因其优良而广泛的生物活性,已成为药物筛选中重要的研究对象。本文为了研究其构效关系,针对1,2,4-三唑结构中3个位点分别进行不同的结构修饰,并将其与哌嗪和均三嗪分别偶联,首次合成了两类共28个双三唑多杂环目标分子[TM1~TM3(a^f)]和[TM4~TM5(a^e)]。为了比较三唑中4-氨基对生物活性的影响,还与化合物6-吗啉-2,4-(5-硫醚基-4-氨基-3-正戊基1,2,4-三唑)-1,3,5-三嗪(C)和6-吡咯-2,4-(5-巯基-4-氨基-3-正戊基-1,2,4-三唑)-1,3,5-三嗪(D)进行了比较。通过傅里叶变换红外光谱仪(IR)、核磁共振谱(~1H NMR)和高分辨率质谱仪(HRMS)等技术手段对28个目标分子进行了结构表征,研究了其对细胞分裂周期25磷酸酯酶B(Cdc25B)的抑制活性。结果表明,21个目标分子表现出优良的抑制活性,9个目标分子的抑制活性优于阳性参照物,有望成为抗肿瘤药物先导物。

微型细胞的诱导及可能用途

用CIPC处理洋葱根尖组织后,细胞分裂发生异常,导致细胞的不均等分裂和微型细胞的发生,微型细胞只含有1～2条染色体,对它的可能用途进行了讨论。

黑龙江省稻稗对丁草胺的抗性测定及交互抗性的研究

【目的】明确黑龙江省水田稻稗(Echinochloa oryzicola Vasing)对丁草胺的抗药性水平以及对其他细胞分裂抑制剂的交互抗药性水平。【方法】采用琼脂法和整株盆栽法测定了黑龙江省14个地区53个田块的稻稗对丁草胺的抗药性以及对其他3种细胞分裂抑制剂丙草胺、苯噻酰草胺和莎稗磷的交互抗性。【结果】琼脂法检测出庆安03、东京城镇02等4个稻稗生物型对丁草胺产生了中等水平抗性,抗性指数为12.92~26.03,占供试稻稗生物型的7.55%;兴隆镇03、阿城04等4个稻稗生物型对丁草胺产生了低等水平抗性,抗性指数为6.63~8.86,占供试稻稗生物型的7.55%;庆安01、汤原01等5个稻稗生物型对丁草胺敏感性下降,抗性指数为3.18~4.84,占供试稻稗生物型的9.43%;其余阿城02、尚志02等40个稻稗生物型对丁草胺表现敏感,抗性指数均小于3,占供试稻稗生物型的75.47%。选取上述测定结果当中抗性最高的两个生物型,使用整株盆栽法进行对丁草胺的抗性水平验证。发现庆安03和东京城镇02同样产生了中等水平抗性,抗性指数分别为16.78和13.27;同时测定两个抗性生物型对丙草胺、苯噻酰草胺和莎稗磷3种细胞分裂抑制剂的交互抗性,结果显示,庆安03稻稗生物型对丁草胺和丙草胺产生了交互抗性;东京城镇02稻稗生物型对丁草胺、丙草胺和莎稗磷产生了交互抗性。【结论】黑龙江省部分地区稻稗对丁草胺产生了抗药性,且对丙草胺和莎稗磷产生了交互抗性。

二羟基乙二肟致畸作用的实验研究

本文报道了二羟基乙二肟(DHG)的致畸作用,并初步探讨了致畸作用机理。结果表明,DHG1250mg/kg对母体和胚胎有毒作用,可引起孕鼠体重减轻、流产、胚胎死亡及活胎生长发育迟缓。畸胎率417mg/kg组为13.64％,1250mg/kg组为43.75％,引起下颌短缺、腭裂等,其致畸指数为12,属弱致畸物。

群体感应系统受体SdiA与大肠埃希菌1型菌毛的相关性研究

目的探讨群体感应系统受体SdiA与大肠埃希菌1型菌毛的相关性。方法在有或无群体感应系统信号分子处理下检测大肠埃希菌SM10λpir的野生株、sdiA敲除株和sdiA过表达回复株与酵母细胞的黏附能力,并用荧光定量PCR检测1型菌毛相关基因fimC、fimF的表达情况。转录组测序分析上述菌株1型菌毛相关基因的表达差异。结果群体感应系统信号分子处理组中野生株和sdiA敲除株出现肉眼可见的凝集,强度分别为+和++,而过表达回复株未出现凝集。加入甘露糖后野生株和sdiA敲除株的凝集强度减弱,强度均为±。对照组上述三株菌均未出现凝集。染色镜检发现,与野生株相比较,sdiA敲除株对酵母细胞黏附率较高(P<0.01),sdiA过表达回复株对酵母细胞黏附率较低(P<0.01)。在SdiA差异表达菌株间sdiA敲除株1型菌毛相关基因fimC、fimF表达增高(P<0.05),反之sdiA过表达回复株表达降低(P<0.05)。转录组测序中群体感应系统信号分子处理组菌毛相关基因fimA、fimB、fimC、fimD、fimE、fimF、fimG、fimH、fimI的表达均随着SdiA的表达量增高而降低,反之SdiA低表达,1型菌毛相关基因表达量增高,而在DMSO对照组中,上述基因与SdiA的表达量相关性不明显。结论大肠埃希菌中群体感应系统受体SdiA在信号分子的介导下可通过抑制1型菌毛相关基因的表达,降低细菌的黏附能力。