华南农业大学崔紫宁团队在一区top期刊发表铜绿假单胞菌群体感应抑制剂研究领域的新进展
学术
2024-10-27 15:19
法国
近日，华南农业大学群体微生物研究中心崔紫宁团队在铜绿假单胞菌防治方面取得新进展，在中科院一区Top期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（影响因子5.7）在线发表题为“Structure-based Discovery of Symmetric Disulfides from Garlic Extract as Pseudomonas aeruginosa Quorum Sensing Inhibitors.”的研究论文(DOI: 10.1021/acs.jafc.4c04404)。这项研究介绍了一种新的二硫醚类小分子化合物，该化合物能够特异性地干扰铜绿假单胞菌的群体感应（Quorum Sensing, QS）系统，进而削弱其致病性。铜绿假单胞菌是一种能够引起人类感染的机会性病原体，它对许多常用的抗生素表现出高度的抗性。这种细菌通过特定的化学信号分子（酰基高丝氨酸内脂和喹诺酮类）介导QS系统，调控其毒力因子的表达和生物膜的构建，这是其致病性和抗生素耐药性的基础。为了寻找更有效的治疗策略，研究团队聚焦于开发QS系统的抑制剂，这些抑制剂与传统的抗生素不同，它们不会直接影响细菌的生长或存活，因此减少了选择耐药性菌株的风险。在本研究中，研究人员选择了从大蒜中提取的天然二烯丙基二硫化物作为初始模型，利用生物电子等排替换和活性结构域组合的设计理念，合成了39种新型对称二硫醚类化合物。通过一系列体内和体外实验评估这些化合物的活性，最终发现化合物2i能够显著抑制铜绿假单胞菌的毒力因子表达。进一步的研究显示，当2i与抗生素妥布霉素或环丙沙星联合使用时，能够显著提高抗生素对铜绿假单胞菌的抗菌效果。此外，通过转录组学分析、定量实时聚合酶链反应(qRT-PCR)以及表面等离子共振技术(SPR)，研究揭示了2i可能通过与QS系统中的关键调节蛋白LasR结合来发挥其抑制作用。这一发现不仅证明了2i及其同类化合物在治疗铜绿假单胞菌感染方面具有巨大潜力，也为后续针对二硫醚衍生物的结构优化提供了重要的科学依据。华南农业大学2020级博士研究生张昭圣、2018级博士研究生贺哲、博士后史瑜和2021级硕士研究生管明明为该论文共同第一作者，崔紫宁教授为该论文唯一通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、广东省杰出青年基金和广东省国际科技合作项目的资助。![]()
