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环氧合酶及其抑制剂的研究进展

环氧合酶及其抑制剂的研究进展
环氧合酶及其抑制剂的研究进展

环氧合酶(cyclooxygenase ,COX ),又称前列腺素内过氧化物合成酶(PGHs ),有COX-1和COX-2两种同工酶,是前列腺素合成的关键限速酶,可催化花生四烯酸生成各种前列腺素和血栓素A 2(TX-A 2),从而产生种种生理病理作用。自从1976年COX 被发现,人们对它的认识不断更新,对COX 的研究和COX 抑制剂的开发都取得了辉煌的成果,为人类在解热、镇痛、抗炎等领域做出了重要贡献。本文对环氧合酶及其抑制剂的研究概况作一简要阐述。1环氧合酶

英国的John Vane 等(1971)首次阐明了NSAIDs 的作用机制:各种NSAIDs 起治疗作用的共同基础是通过抑制花生四烯酸代谢过程中的COX 活性,使前列腺素(PGs)合成减少,从而产生治疗作用[1]。Hemler 等(1976)分离得到具有催化活性的COX ,分子量为71kDa ,在细胞内质网内大量存在,后来的研究证实,这实际上就是COX-1。Needle-man 等(1990)发现,COX 的活性在人体单核细胞和大鼠巨噬细胞中的细菌样内毒素的刺激下大大增强,于是推测可能存在一种新的COX 蛋白质。Xie 等(1991)分离得到这种新的蛋白质,标记为COX-2。有研究发现COX-1存在一种变异型,标记为COX-3,主要存在于大脑皮质、心脏、主动脉,但它在人体内的作用机制与前两种同工酶不同,并不参与炎症过程,可能与血液中的NO 浓度有关[2,3]。

环氧合酶及其抑制剂的研究进展

陈君,罗永煌*

(西南大学药学院重庆400715)

要:环氧合酶的两种同工酶COX-1和COX-2既是结构酶又是诱导酶,都参与了机体的某些生

理和病理作用。目前已开发的环氧合酶抑制剂虽然有较好的解热镇痛等作用,但存在胃肠道或心血管等方面的不良反应,临床需根据病情合理用药。关键词:非甾体抗炎药;环氧合酶;抑制剂

Research Progress in Cyclooxygenase and its Inhibitors

Abstract:Two isoenzymes of cyclooxygense COX-1and COX-2are both the constitutively expressed enzyme and inducible enzyme,involved in some physiological and pathophysiological responses in the body.Although the present COX inhibitors have good effectives in antipyretic and analgesic,there are adverse reactions of gastrointestinal or cardiovascular,we need to balance the individual risk-benefit.Key w ords:nonsteroidal antiinflammatory drug ;cyclooxygenase ;inhibitor Chen J un ,Luo Yonghuang *

(College of Pharmaceutical Sciences,Southwest University,Chongqing,400715)

基金项目:重庆市科技创新能力建设(CSTC ,2009CB1010)作者简介:陈君,男,硕士研究生,专业方向:药理及毒理学。*通讯作者:罗永煌,男,教授,研究生导师,研究方向:新药

研发。

1.1环氧合酶的结构

Picot等(1994)用X射线晶体衍射学方法揭示了COX的三维结构,证实COX在细胞内分布呈单向性。COX的结构是由三个彼此独立的折叠单位构成:N端的类似于生长因子的表面区域、膜结合区和C端酶活性区。COX-1和COX-2均是分子量为71kD的膜整合蛋白,分别含有599和604个氨基酸残基,两者的氨基酸残基有63%的同源性。Hawkey描述了COX的空间结构,COX-1和COX-2的活性部位都是由末端带有发夹弯曲的疏水通道组成,COX-1与COX-2在通道的一侧的120位有一个不一样的精氨酸(Arg)残基。在通道另一侧的523位上,COX-1和COX-2分别是异亮氨酸(Ile)残基和缬氨酸(Val),但是Val的分子小于Ile,因此在旁边留下一个小空隙,可与很多药物建立共价结合。在通道的开口处的513位,COX-1是组氨酸(His),而COX-2是柔韧性更好的Arg,并且COX-2的开口比COX-1大,使底物与COX-2结合更容易。

1.2环氧合酶的功能

20世纪90年代末,研究者们确认了COX存在两种同工酶,即COX-1和COX-2。进一步研究发现:COX-1是参与正常生理作用的结构酶,参与保护胃肠道黏膜、调节肾血流和促进血小板聚集等作用;COX-2是诱导酶,在生理状态下,体内大多数组织中检测不到COX-2,在炎症因子的诱导下可以大量表达,继而促进各种前列腺素合成,介导疼痛、炎症和发热等反应。这让人们以为找到了避免胃肠道副反应的金钥匙,研制出大量的新型COX-2抑制剂(如塞来昔布),并于1999年开始应用于临床。然而,事情并未完全向着理论预测的方向发展,与传统的NSAIDs相比,COX-2抑制剂虽然显著降低了NSAIDs最典型的胃肠道反应,但肾脏、心血管的不良反应依然存在,甚至有用药导致死亡的个体报道[4],这表明人们对COX的认识还不够完善。

随后的深入研究发现,COX-1也参与了炎症过程。在类风湿关节炎患者的滑膜组织中可检测到COX-1和COX-2。早在1998年,Wallace等发现很多NSAIDs达到抑制COX-1的量时,炎症才显著好转,但是也显著抑制了保护胃粘膜的前列腺素的分泌,而发生胃粘膜损伤。2008年,Tanaka等[5]用COX-1、COX-2选择性抑制剂治疗结肠炎,它们都加剧了结肠炎,分析发现这主要是因为它们抑制了保护性前列腺素PEG

2

的产生。也有研究显示,COX-2不仅是诱导酶,也是结构酶。尽管COX-2一般是诱导的,但发现在胃肠道还是有COX-2表达,在鼠的盲肠和远端小肠有高浓度的COX-2,在人的肠粘膜和内皮细胞中也有COX-2表达。1996年,Nakatsagi提供的实验证明,COX-2在重度溃疡鼠模型中有助于黏膜防御。Guretzer等在1998年指出:在胃的“适应性环化防御”中,COX-2也起了关键作用。正常大鼠的脑、肾、脊髓以及人的前列腺、肺发现了COX-2的结构性表达,提示由COX-2催化生成的PGs不仅参与炎症、肿瘤等疾病过程,也参与机体某些生理过程。上述事例表明,COX-1不仅是重要的结构酶,而且某些部位的COX-1也参与了炎症过程,适量的COX-2在某些组织某些特定时期的表达是身体所必需的,它也是一种重要的结构酶。

2环氧合酶抑制剂研究概况

目前,根据NSAIDs对COX-1和COX-2的抑制作用可将其分为四类:第一类为COX-1选择性抑制剂,对COX-2无选择作用,如小剂量阿司匹林;第二类为非选择性COX抑制剂,对COX-1和COX-2的抑制作用差别不大,如吲哚美辛;第三类为COX-2倾向性抑制剂,在有效剂量时COX-2的抑制作用明显强于COX-1,如美洛昔康;第四类为COX-2高选择性抑制剂,这类抑制剂对COX-2的抑制作用是COX-1的100倍以上,如伐地昔布。2.1CO X-1选择性抑制剂

这类药物对COX-1的抑制作用很强,常见的药物有小剂量阿司匹林等。这类药物开发早,解热镇痛效果较好,在临床上使用多年。多年临床应用提示,具有良好的抗炎作用和镇痛效果,但有较强

的胃肠道副反应,也发现有引起心肌梗塞和消化道穿孔的危险[6]。现在,阿司匹林较少用于解热镇痛,已被发现有其他用途。白建刚等[7]介绍了阿司匹林的新用途:用于冠脉搭桥手术、抗动脉粥样化、抑制癌细胞增值等。

2.2非选择性抑制剂

这类药物的代表有保泰松、吲哚美辛和布洛芬等。保泰松于1949年获得美国FDA批准上市,吲哚美辛则于60年代上市,二者都有强大的抗炎、镇痛作用。文献报道,吲哚美辛有严重的骨髓抑制等不良反应而被要求慎用,正逐渐被其他新的药物替代。

2.3CO X-2倾向性抑制剂

这类药物对COX-2的抑制作用明显大于COX-1,如美洛昔康、奈丁美酮、依托度酸、尼美舒利。其中,前三个药品对胃肠、肝和肾有较好的安全性。美洛昔康治疗炎症引起的疼痛有效力强而持久的作用,对治疗风湿性炎症和关节炎效果很好。美洛昔康发生消化道穿孔、溃疡和出血等胃肠反应的发生率明显低于尼美舒利等,安全性显著高于其他几种COX-2倾向性抑制剂。尼美舒利是20世纪80年代上市的一个药品,有很强的解热、抗炎作用,但是该药在国内外都有严重的肝毒性报道。2002年由于尼美舒利的肝毒和对肾的严重副反应,芬兰、西班牙先后停止了尼美舒利的销售。2007年,欧洲药品管理局人用药品委员会的评估肯定了尼美舒利的疗效,使用尼美舒利利大于弊,推荐可以用于临床,但限制疗程≤15天[8]。2010年4月,海南药品不良反应监测中心向国内企业特别是管理部门提出:没有发现尼美舒利相关不良反应的信息通报[8]。

2.4CO X-2高选择性抑制剂

昔布类药物多属于COX-2高选择性抑制剂。1999年塞来昔布首次上市,然后其他几个昔布类药物陆续上市。这类药物的解热镇痛效果较好,与萘普生相当,但是胃肠道、肾脏及血小板的副反应明显小得多。有研究表明[9],应用COX-2高选择性抑制剂的患者出现胃肠道损伤和上消化道出血、溃

疡的发生率明显低于传统的NSAIDs。但是,近年来,国内外都有报道这类药物有增加心血管不良事件发生的可能性。2007年7月,新上市不久的罗美昔布(lumiracoxib)就因发现数例肝毒性损害而撤出澳大利亚市场。鉴于新发现的COX-2抑制剂仍存在不良副反应,研究者们正不断致力于开发更优良的COX-2抑制剂:2008年Zarghi等设计和合成了1,3-双芳基脲衍生物,2009年Afshin Zarghi等[10]设计和合成了2-芳基,3-苯甲基-4-(1,3恶唑或1,3噻唑),但这些新的COX-2抑制剂仍处于临床前的研究阶段。现在对COX-2抑制剂的研究是广泛的,COX-2下游的前列腺素E2合成酶-1(mPEGS-1)也成了新的解热镇痛的治疗靶点,并在2008年已开发了相应的解热镇痛药,如M F63[11]。

3结语

尽管研究者们对环氧合酶的结构和功能的研究较为广泛而深入,其抑制剂也获得了较好的解热、镇痛、抗炎和抗风湿效果,同时减少或减轻了大多数抗炎药与生俱来的的不良反应(如胃肠反应),但近年来又发现了另一方面的不良反应-心血管事件。虽然不断有新的COX抑制剂被开发出来,但依然没有解决人们对解热镇痛药高效低毒的需求,因此还需要投入更多的资金和人力去研究环氧合酶,开发出疗效更好、毒副作用更低的COX抑制剂。■DH

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维生素A(VitA)和维生素E(VitE)是奶牛生长繁殖所必需的脂溶性维生素,具重要的生理和药理作用,对奶牛的生长发育、繁殖性能、营养代谢、泌乳量和乳品质有重要的影响。缺乏会引起奶牛的生长发育迟缓、繁殖性能异常和泌乳量下降等。定期监测奶牛血液中VitA和VitE含量,将有助于及时掌握奶牛VitA和VitE营养状况,降低繁殖障碍和代谢病的发病率。本实验在文献基础上[1-8],监测了石河子规模化牛场200余头奶牛血清中的VitA和VitE含量,对临床上预防、诊断和治疗VitA和VitE

新疆石河子奶牛血清中

维生素A、E的监测

何开兵,陶岳

(农八师石河子市畜牧兽医工作站新疆石河子市832000)

摘要:使用双波长高效液相色谱法同时测定奶牛血清中的VitA和VitE含量,及时监控奶牛维生素营养状况,对预防和控制奶牛维生素缺乏症,具有重要的现实意义。

关键词:石河子;奶牛;血清;监测

Detcetion of Vitamin A&E of cow Serum in

Shihezi City

He Kaibin,Tao Yue

(Workstation of Animal Husbandry and Veterinary,Shihezi city,Xinjiang832000)

Abstract:Vitamin nutrition status of cows should be controled regularly by determinating the contents of Vitamin A and Vitamin E in cow serum with Dual-wavelength High-performance Liquid Chromatography.It is valuable to prevent and control cows vitamins deficiency.

Key w ords:shihezi;cow;serum;detection

选择性环氧合酶-2抑制剂的研究进展

选择性环氧合酶-2抑制剂的研究进展 [摘要]选择性环氧合酶-2抑制剂具有较理想的抗炎镇痛作用,而且其不良反应较非选择性NSAIDs明显减少,被广泛应用于治疗关节炎的疼痛和其他疼痛的治疗。综述了选择性COX-2抑制剂的构效关系及其目前研究开发的现状和最新进展。 [关键词]选择性环氧合酶-2抑制剂;非甾体抗炎药;构效关系Advances in selective COX-2 inhibitors [Abstract]Theselectivecyelooxygenase-2inhibitorhasgoodanti-inflammatory and analgesic effect. and the adverse effects significantly diminish compared with non-selective NSAIDs.Therefore,it is widely usedtotreat thearthritic pain or otherkindsof pain.Inthis paper,the molecular basis,structure-activityrelationships as wellas the advancesin R&D ofselective COX-2inhibitorswere reviewed. [Keywords] selective COX-2 inhibitors nonsteroidalanti-inflammatory drugs(NSAIDs) structure-activityrelationships 非甾体抗炎药(Nodsteroidalanti-innammatoryagents,NSAIDs)一直是世界上处方量最大的药物之一,广泛地用于治疗各种急性和慢

环氧合酶-2与血管发生

环氧合酶与血管发生 血管发生,血管发生是新血管形成的过程,在人体正常的生长发育以及许多疾病的发生、发展中发挥重要作用。在胚胎发育过程中,血管发生是必不可少的,成人则在伤口愈合及其生殖过程中存在。但是,成人持续存在的血管发生通常意味着疾病的发生,包括:肿瘤、炎症性疾病、糖尿病视网膜病变等[1,2]。参与这些疾病发生的信号路径和分子调节是共通的。血管的发生受到拮抗和促进两种因素的共同调节,两种因素不平衡导致的任何微小变化都可引起血管发生行为的变化[3]。关于环氧合酶,前列腺素类(前列腺素、血栓素)和血管发生因子在血管发生相关疾病中的作用已经被广泛研究,越来越多的证据显示COX-2(环氧合酶-2)参与炎症和肿瘤的血管发生[4],提示靶向COX-2及其相关信号转导途径的制剂可能用于抗血管发生治疗。 一.COX-2促进血管发生 肿瘤诱导的血管发生是血管发生因子表达增加,抗血管发生因子表达下降或二者共同作用的结果。例如:结肠癌中,恶性细胞,基质成纤维细胞和内皮细胞均显示COX-2高表达;多种肿瘤组织中,VEGF ,TGF-β与COX-2共表达,新血管在表达COX-2的肿瘤区域增殖,高VEGF 和COX-2表达与肿瘤微血管密度增加密切相关。而且高MVD 预示乳腺癌,宫颈癌的预后较差。乳腺癌,前列腺癌组织及其细胞系VEGF 和COX-2表达均增高。体外,PGE 2诱导VEGF 的表达,培养的乳腺癌,前列腺癌,鳞状细胞癌细胞上清包含VEGF 和COX-2,诱导体外血管发生。选择性COX-2抑制剂,NS-398恢复肿瘤细胞凋亡,降低微血管密度,减缓肿瘤细胞裸鼠移植瘤的生长。无论肿瘤细胞还是临近宿主组织产生的COX-2均能促进微血管的形成,可以解释在肿瘤COX-2基因已经被甲基化静默后,选择性COX-2抑制剂仍然可以减缓肿瘤的生长。 环氧合酶催化花生四烯酸生成前列腺素H 2(PGH 2) ,然后又通过特异性的酶催化生成其 图1. 前列腺素类物质的生物合成

《血管紧张素转换酶抑制剂在冠心病患者中应用中国专家共识》

《血管紧张素转换酶抑制剂在冠心病患者中应用中国专家共识》 大量研究证实,血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)不仅仅是单纯降压,更重要的是能够改善冠心病患者的预后。为此,2015 年ACC/AHA/ASH 发表联合声明:对于合并有冠心病(包括稳定性心绞痛、ACS、心力衰竭)的高血压患者,ACEI作为一线首选药物。 虽然ACEI在冠心病防治中具有重要地位,但在我国临床实践中应用仍远远不够。为了进一步改善临床应用情况,中华医学会心血管病学分会制定了《血管紧张素转换酶抑制剂在冠心病患者中应用中国专家共识》。 共识强调,冠心病患者应用ACEI应遵循3R原则,即:Right time (早期、全程和足量);Right patient(所有冠心病患者只要可以耐受,ACEI均应使用);Right drug(选择安全、依从性好的ACEI药物)。 ACEI在冠心病患者中的应用推荐 急性冠状动脉综合征 建议: ●STEMI发病24h内,在无禁忌证的情况下,建议早期应用ACEI。

●除非不能耐受,所有NSTE-ACS患者均应接受ACEI治疗。 临床应用注意点: (1)早期:AMI早期口服ACEI可降低死亡率,ACEI应在发病24h 内开始应用。 (2)长期:所有AMI后的患者都需要长期使用ACEI。AMI早期因各种原因未使用ACEI的患者,应该尽早并长期使用。 (3)获益:合并心力衰竭、心房颤动或前壁大面积心肌梗死等高危患者获益更大。 给药方法和剂量: ACEI治疗应从小剂量开始,逐渐增加剂量。早期干预方案通常在24~48h内用到足量。如卡托普利的用法为首剂6.25mg,能耐受者2h 后给12.5mg,10~12h后25mg,然后增至50mg bid;福辛普利初始剂量为5mg,24h后重复1次,如收缩压仍>100mmHg且无低血压表现,逐步倍增至20mg qd的目标剂量。

HIV整合酶抑制剂的研究进展

2010年第30卷 有 机 化 学 V ol. 30, 2010 * E-mail: hliu@https://www.doczj.com/doc/73273859.html, Received April 16, 2009; revised August 6, 2009; accepted September 7, 2009. 国家高技术研究发展计划(“863”计划)(No. Grant 2006AA020602)资助项目. ·综述与进展· HIV 整合酶抑制剂的研究进展 郭涤亮a ,b 刘冠男a 周 宇a 李 建a 徐进宜b 蒋华良a 陈凯先a 柳 红*,a ,b (a 中国科学院上海药物研究所 新药研究国家重点实验室药物设计和发现中心 上海 201203) (b 中国药科大学药学院 南京210009) 摘要 HIV 整合酶是病毒DNA 复制所必需的3个基本酶之一, 是新批准上市的抗艾滋病药物Raltegravir (MK-0518, Isentress)的分子靶标. HIV 整合酶抑制剂已经成为新一类治疗获得性免疫缺陷综合症的药物. 对HIV 整合酶抑制剂的研究进展进行了综述, 为研究新型人类免疫缺陷病毒整合酶抑制剂提供参考. 关键词 人类免疫缺陷病毒; 整合酶抑制剂; 二酮酸类; Raltegravir Research Progress in HIV Integrase Inhibitors Guo, Diliang a ,b Liu, Guannan a Zhou, Yu a Li, Jian a Xu, Jinyi b Jiang, Hualiang a Chen, Kaixian a Liu, Hong *,a ,b (a Drug Discovery and Design Centre , State Key Laboratory of Drug Research , Shanghai Institute of Materia Medica , Chinese Academy of Sciences , Shanghai 201203) (b School of Pharmacy , China Pharmaceutical University , Nanjing 210009) Abstract HIV integrase is one of the three essential enzymes for viral DNA replication and the molecular target of the newly approved anti-AIDS drug raltegravir (MK-0518, Isentress). HIV integrase inhibitors have emerged as a new class of drugs for the treatment of AIDS. In this article, the recent progress of HIV inte-grase inhibitors is reviewed to provide some useful information for the further research and development of HIV integrase inhibitors. Keywords HIV; integrase inhibitor; diketoacid; Raltegravir 人类免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的艾滋病(AIDS)是目前人类所经历的最严重的疾病之一, 截止2004年底, 全球已有4000万艾滋病毒携带者和艾滋病患者, 已有310万人死于艾滋病, 新感染艾滋病病毒的人数约为490万, 艾滋病在全球范围内的传播速度惊人. 鉴于此, 研究和开发抗艾滋病的新药显得日益紧迫和重要. 随着人类对HIV 病毒及其感染过程的研究不断深入, 以及各国药物研发人员的不断努力, 抗HIV 药物有了突飞猛进的发展, 尤其是全新作用机制的HIV 进入抑制剂和HIV 整合酶抑制剂的出现, 为抗HIV 药物的研制带来了新的 发展方向, 也为艾滋病治疗带来了新的希望. 1 抗艾滋病药物的作用机制和分类 抗艾滋病药物的作用机制是通过影响HIV 复制周期的某个环节, 从而抑制病毒的复制和感染. 根据HIV-1的生命周期, 目前抗艾滋病药物主要针对病毒复制过程的8个重要环节, 即HIV 对宿主细胞的依附(viral attachment)-进入抑制剂(entry inhibitor); 辅受体相互作用(coreceptor interaction)-进入抑制剂; HIV 与

内科学名词中英文对照表

★肺炎 pneumonia ★肺血栓栓塞症 pulmonary thromboembolism ★PTE ★★严重急性呼吸综合征 severe acute respiratory symptom ★SARS ★★慢性阻塞性肺疾病 chronic obstructive pulmonary diseases ★★COPD ★长期家庭氧疗 long-term domiciliary oxygen therapy ★LTOT ★支气管哮喘 bronchial asthma BA 寂静胸沉默胸 silent chest ★支气管激发试验 bronchial provocation test BPT ★支气管舒张试验bronchodilatation test BDT 特发性间质性肺炎 idiopathic interstitial pneumonia IIP ★肺出血-肾炎综合征Goodpasture syndrome 胸腔积液 pleural effussion ★原发性支气管肺癌 primary bronchogenic carcinoma 肺癌 lung cancer ★类癌综合征 carcinoid syndrome ★肺上沟癌 pancoast cancer ★睡眠呼吸暂停综合征 sleep apnea syndrome SAS ★★呼吸衰竭respiratory failure RF 通气/血流比例失调 ventilation-perfusion mismatch ★★肺性脑病 pulmonary encephalopathy 动脉血气分析 arterial blood gas analysis 科赫现象 Koch phenomenon 霍纳综合征 Horner syndrome 胸膜反应 pleura reaction 比奥呼吸 Biot's respiration 无创正压通气 non-invasive positive pressure ventilator NIPPV 耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌methicillin resistant staphylococcus aureus MRSA 肺脓肿 lung abscess 支气管扩张 bronchiectasis 肺结核 pulmonary tuberculosis ★TB ★全程督导短程化学治疗 directly observed treatment short-course DOTS 纯蛋白衍化物 purified protein derivative PPD 异烟肼 Isoniazid ★INH H 利福平 Rifampicin ★RFR R 吡嗪酰胺 Pyrazinamide ★PZA Z

β-内酰胺类抗生素β内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用专家共识(2020年版)

β-内酰胺类抗生素β内酰胺酶抑制剂复方制剂临床应用 专家共识(2020年版) 一、概述 革兰阴性菌及少数革兰阳性菌对β-内酰胺类抗生素耐药的最重要机制是产生各种β-内酰胺酶。β-内酰胺酶抑制剂能够抑制部分β-内酰胺酶,避免β-内酰胺类抗生素被水解而失活。因此,β-内酰胺类抗生素/β-内酰胺酶抑制剂复方制剂(简称β-内酰胺酶抑制剂复方制剂)是临床治疗产β-内酰胺酶细菌感染的重要选择。我国临床使用的β-内酰胺酶抑制剂复方制剂的种类和规格繁多,临床工作者对该类制剂的特点了解参差不齐,临床不合理使用问题比较突出。 二、主要β-内酰胺酶及产酶菌流行情况 β-内酰胺酶是由细菌产生的,能水解β-内酰胺类抗生素的一大类酶。β-内酰胺酶种类繁多,有多种分类方法,最主要的分类方法有两种: 一、是根据β-内酰胺酶的底物、生化特性及是否被酶抑制剂所抑制的功能分类法(Bush分类法),其将β-内酰胺酶分为青霉素酶、广谱酶、超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)、头孢菌素酶(AmpC酶)和碳青霉烯酶等; 二、是根据β-内酰胺酶末端的氨基酸序列特征的分子生物学分类法(Ambler分类法),将β-内酰胺酶分为丝氨酸酶(包括A类、C类酶和D 类酶)及金属酶(B类酶)。目前引用较多的是1995年Bush等基于上述二种方法建立的分类方法,2019年Bush等又将该分类表进一步完善和细化(表1)。其中临床意义最大的是下列三类β-内酰胺酶: 表1 常见β-内酰胺酶分类及特点,常见酶抑制剂抑酶活性

1、ESBLs主要属2be\2br\2ber类酶,是由质粒介导的能水解青霉素类、头孢菌素及单环酰胺类等β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺酶,其对碳青霉烯类和头霉素类水解能力弱。ESBLs主要由肠杆菌科细菌产生,以肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、变形杆菌最为常见。根据编码基因的同源性,ESBLs可分为TEM型、SHV型、CTX-M 型、OXA型和其他型共5大类型。 2、AmpC酶属C类酶,通常由染色体介导,可以被β-内酰胺类抗生素诱导。部分由质粒介导,常呈持续高水平表达。其对第一、二、三代头孢菌素水解能力强,但对碳青霉烯类抗生素和第四代头孢菌素的水解能力弱。该酶主要存在于肠杆菌属、柠檬酸杆菌属、普鲁菲登菌属、黏质沙雷菌属和摩根菌属等细菌,非发酵菌中主要见于铜绿假单胞菌。质粒介导的β-内酰胺酶可分为CMY-2组、CMY-1组、MIR-1/ACT-1组、DHA-1组和ACC-1组等。 3、碳青霉烯酶是指能水解碳青霉烯类抗生素的一大类β-内酰胺酶,分别属于Ambler分子分类中的A类、B类和D类酶。A类、D类为丝氨酸酶,B类为金属酶,以锌离子为活性中心。A类碳青霉烯酶可由染色体介导,也可由质粒介导。前者包括SME、NMC和IMI酶等,后者包括KPC和GES酶等。KPC酶是近年来肠杆菌科细菌尤其是肺炎克雷伯菌对包括碳青霉烯类抗生素在内的几乎所有β-内酰胺类抗生素耐药的最主要机制,我国最常见的是KPC-2,其对头孢吡肟和头孢他啶的水解能力相对较弱。

蛋白酶抑制剂的研究进展

蛋白酶抑制剂的研究进展 郭川 微生物专业,200326031 摘要:自然界共发现四大类蛋白酶抑制剂:丝氨酸蛋白酶抑制剂、巯基蛋白酶抑制剂、金属蛋白酶抑制剂和酸性蛋白酶抑制剂,本文就各大类蛋白酶抑制剂的结构特点,活性部位的研究概况及其在各领域应用的原理及进展。 关键词:蛋白酶抑制剂;结构;应用 天然的蛋白酶抑制剂(PI)是对蛋白水解酶有抑制活性的一种小分子蛋白质,由于其分子量较小,所以在生物中普遍存在。它能与蛋白酶的活性部位和变构部位结合,抑制酶的催化活性或阻止酶原转化有活性的酶。在一系列重要的生理、病理过程中:如凝血、纤溶、补体活化、感染、细胞迁移等,PI发挥着关键性的调控作用,是生物体内免疫系统的重要组成部分。从Kunitz等最早分离纯化出一种PI至今,已有多种PI被发现,根据其作用的蛋白酶主要分以下几类:抑制胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等的丝氨酸蛋白酶抑制剂,抑制木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等的巯基蛋白酶抑制剂,抑制胃蛋白酶、组织蛋白酶D等的羧基蛋白酶抑制剂、抑制胶原酶、氨肽酶等的金属蛋白酶抑制剂等。而根据作用于酶的活性基团不同及其氨基酸序列的同源性,可将自然界发现的PI分为四大类:丝氨酸蛋白酶抑制剂、巯基蛋白酶抑制剂(半胱氨酸蛋白酶抑制剂)、金属蛋白酶抑制剂和酸性蛋白酶抑制剂[1]。 1 结构与功能 1.1丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serine Protease Inhibitor,Serpin) 丝氨酸蛋白酶抑制剂是一族由古代抑制剂趋异进化5亿年演变而来的结构序列同源的蛋白酶抑制剂。Sepin为单一肽链蛋白质。各种serpin大约有30%的同源序列,疏水区同源性高达70%。血浆中的serpin多被糖基化,糖链经天东酰胺的酰胺基与主链相连。位于抑制性serpin表面、距C端30~40个氨基酸处的环状结构区RSL(reactive site loop)中,存在能被靶酶的底物识别位点识别的氨基酸P1[2];近C端与P1相邻的氨基酸为P1’,依此类推,即肽链结构表示为N端-P15~P9~P1-P1’~P9’~P15’-C端。在对靶酶的抑制中。Serpin 以RSL中的类底物反应活性位点与靶酶形成紧密的不易解离的酶-抑制剂复合物,同时P1-P1’间的反应活性位点断裂。几种perpin氨基酸序列比较发现,serpins各成员的抑制专一性是由P1决定的,且被抑制的酶特异性切点一致。如抗凝血酶,抑制以Arg羧基端为敏感部位的丝氨酸蛋白酶,其中P1为Arg[2]。 1.2巯基蛋白酶抑制剂(Cytsteine Proteinase Inhiitor,CPI) 对于丝氨酸蛋白酶抑制剂(SPI)已有大量研究,巯基蛋白酶抑制剂(CPI)的研究则相对要晚一些。而动物和微生物来源的CPI已有一些研究,发现它们在结构上具有同源性,Barrett等将CPI统称为胱蛋白超家族,并按分子内二硫键的有无与数量,分子量大小等将此家族分为3个成员(F1、F2、F3)。在3个家族中,大多数F1和F3的CPI中都有Glu53-Val54-Val55-Ala56-Gly57保守序列,其同源序列在其它CPI中也被发现,如F2中的Gln-X-Val-Y-Gly和CHα-ras基因产物中的Gln-Val-Val肽段。人工合成的Glu-Val-Val-Ala-Gly 短肽也显示对木瓜蛋白酶有抑制活性,因此可以认为这一保守区段在抑制活性中起着全部或部分的关键作用[3]。对植物来源的CPI研究的不多,已有报道的有水稻、鳄梨和大豆。水稻巯基蛋白酶抑制剂(Oryzacystatin,OC) 具有102个氨基酸残基,有典型的Glu-Val-Val-Ala-Gly保守序列,应与动物CPI同源进化而来。从OCI没有二硫键来看,它应归为F1成员,但从序列比较看,则更接近F3。对OCIGlu---Gly保守序列进行点突变试验表明,突变使其抑制活性大幅度下降,其中当Glu被Pro替代时则活性全无,由此说明,这一段保守序列在OCI的抑制活性中,同动物CPI一样必不可少。除Glu---Gly保守区域外,OCI序列中其

β-内酰胺类抗生素β-内酰胺酶抑制剂合剂临床应用专家共识

β-内酰胺类抗生素/β-内酰胺酶抑制剂合剂临床应用专家共识 一、概述 革兰阴性菌是我国细菌感染性疾病最常见的病原体。近年来,革兰阴性菌对β-内酰胺类抗生素的耐药性不断增加,最重要的耐药机制是细菌产生各种β-内酰胺酶。β-内酰胺酶抑制剂能够抑制大部分β-内酰胺酶,恢复β-内酰胺类抗生素的抗菌活性。因此,β-内酰胺类抗生素/β-内酰胺酶抑制剂合剂在临床抗感染中的地位不断提升,已成为临床治疗多种耐药细菌感染的重要选择。目前我国临床使用的β-内酰胺类抗生素/β-内酰胺酶抑制剂合剂的种类和规格繁多,临床医师对该类合剂的特点了解不够,临床不合理使用问题较突出。为规范β-内酰胺类抗生素/β-内酰胺酶抑制剂合剂的临床应用,延缓其耐药性的发生和发展,特制定本共识。 二、主要β-内酰胺酶及β-内酰胺酶抑制剂 β-内酰胺酶是由细菌产生的能水解β-内酰胺类抗生素的一大类酶。β-内酰胺酶种类繁多,有多种分类方法,最主要的分类方法有根据β-内酰胺酶的底物、生化特性及是否被酶抑制剂所抑制的功能分类法(Bush分类法),将β-内酰胺酶分为青霉素酶、广谱酶、超广谱β-内酰胺酶、头孢菌素酶和碳青霉烯酶等;根据β-内酰胺酶末端的氨基酸序列特征的分子生物学分类法(Ambler分类法),将β-内酰胺酶分为丝氨酸酶和金属酶。目前引用较多的是基于上述2种方法建立的分类方法。见表1。 表1:β-内酰胺酶的分类和3种主要酶抑制剂的作用 功能分类分 子 分 型 主要底物 可被抑制 代表性酶 克 拉 维 酸 舒 巴 坦 他 唑 巴 坦 1 C 头孢菌素类- - - AmpC,ACT-1,CMY-2,FOX-1,MIR-1 2a A 青霉素类+ + + 青霉素酶

常用选择性环氧合酶_2抑制剂的临床研究进展

常用选择性环氧合酶_2抑制剂的临床研究进展 摘要:选择性环氧合酶-2抑制剂具有较理想的抗炎镇痛作用,而且其不良反应较非选择性NSAID S[1]明显减少,被广泛应用于治疗关节炎的疼痛和其他疼痛的治疗。本文对选择性环氧合酶-2抑制剂如美洛昔康、尼美舒利、塞来昔布和帕瑞昔布等临床应用及不良反应进行评价。 关键词:环氧化酶COX-2抑制剂;临床评价;安全 Abstract: selective cyclooxygenase -2 inhibitor has anti-inflammatory and analgesic effects of ideal, and the adverse reactions were nonselective NSAIDS[1] significantly reduced, the treatment is widely used in the treatment of the pain of arthritis and other painful. In this paper, the selective cyclooxygenase -2 inhibitor, nimesulide, such as meloxicam and celecoxib and parecoxib, clinical application and adverse reactions were evaluated. Keywords:cyclooxygenase COX-2 inhibitor; clinical evaluation; safety 1 COX-2的生物学特性 1.1 COX的作用机制 在30年前就已经发现COX的作用机制[2],但1988年才首次克隆出COX-1基因,而COX-2在1992年才被发现。人类COX-2基因于1995年被克隆,长约8.3 kb,位于染色体的1q25.2~q25.3,包含10个外显子,由5′端0.8 kb的转录起始位点上游区、6 kb的蛋白质编码区和3′端的非编码区组成。人类COX-2 mRNA编码含604个氨基酸,相对分子质量为72 kD的COX-2蛋白。COX-1是结构型酶,在机体大多数细胞和血小板中表达,COX-1诱导血小板产生TXA2,可导致血小板黏附聚集及血管强烈收缩。而COX-2是诱导型酶,在正常生理情况下几乎不表达,但在许多病理条件下,由于内外环境的各种刺激,可使COX-2呈过度表达。 1.2 COX-2抑制剂的代表药物 20世纪90年代,有关研究人员提出COX存在两种类型(即COX-1和COX-2)的假说,并通过实验证实了这两种同工酶的存在[3]。传统

神经氨酸酶抑制剂的研究进展解析

上海应用技术学院 研究生课程(论文类)试卷 2 014 / 2 015学年第二学期 课程名称:新药研发与申报 课程代码:NX0702016 论文题目:神经氨酸酶抑制剂的研究进展 学生姓名:王震 专业﹑学号:化工1班,146061114 学院:化学与环境工程学院 课程(论文)成绩: 课程(论文)评分依据(必填): 1.论文结构规范,检索的文献资料经认真的综合分析整理,选材精简得当,条理清晰,语言流畅, 版面整洁美观。得分为90-100分。 2.论文结构较规范,检索的文献资料经分析整理,材料组织得当,条理清晰,语言流畅。得分为 80-89分。 3.论文结构基本规范,内容有小问题,检索的文献资料经一般性分类整理,条理较清晰,得分为 70-79分。 4.论文结构基本规范,内容未经认真整理,一般性罗列所检索的文献资料。得分为60-69分。 5.达不到上述第4点要求的论文,得分为0-59分。 任课教师签字: 日期:年月日

神经氨酸酶抑制剂的研究进展 摘要:2009年高致病性的H1N1流感大爆发,再次向人们敲响了警钟:随着毒株变异性的加强,流感疫苗已无力完全遏制疫情的传播[1]。我们知道,流感病毒在感染和传播过程中,作为其四大活性位点之一(其他三个是血凝素、M2离子通道和部分RNA聚合酶)的神经氨酸酶(NA)起到了重要作用。因此,抗流感病毒神经氨酸酶抑制剂的设计与合成势在必行。本文综述了抗流感病毒神经氨酸酶抑制剂(NAIs)的研究进展。 关键词:神经氨酸酶;变异;抑制剂;合成

The development of neuraminidase inhibitors Abstract: The pandemic of influenza virus in 2009 to human beings sounded the alarm: the influenza vaccine was feeling powerless to suppress the transmission of epidemic with the strengthening of strain’s variability. As we know, in the process of influenza virus’ infection and propagation, the neuraminidase, one of four neuraminiric active site (another active site,ie,Hemagglutinin,M2 ion channels and RNA polymerase), played a important role. Therefore, the designing and synthesis of anti-influenza virus neuramnidase inhibitors are imperative. And this paper reviewed the development of influenza-resistant virus neuraminidase inhibitors. Keywords: neuraminidase; variation; inhibitors; synthesis

环氧化酶

环氧化酶 环氧化酶(Cyclooxygenase,COX)又称前列腺素内氧化酶还原酶,是一种双功能酶,具有环氧化酶和过氧化氢酶活性,是催化花生四烯酸转化为前列腺素的关键酶。目前发现环氧化酶有两种COX-1和COX-2同工酶,前者为结构型,主要存在于血管、胃、肾等组织中,参与血管舒缩、血小板聚集、胃粘膜血流、胃黏液分泌及肾功能等的调节,其功能与保护胃肠黏膜、调节血小板聚集、调节外周血管的阻力和调节肾血流量分布有。后者为诱导型,各种损伤性化学、物理和生物因子激活磷脂酶A2水解细胞膜磷脂,生成花生四烯酸,后者经COX-2催化加氧生成前列腺素。 COX-2的生物学性质 COX是花生四烯酸代谢过程中前列腺素(prostaglandins,PGs)合成的限速酶。传统观念认为,COX 有两种结构亚型,即结构型COX-1和诱导型COX-2。近期,COX的第三种同工酶——COX-3,在神经系统组织内被发现。COX-1主要存在于正常的组织细胞中,催化产生维持正常生理功能的PGs。COX-2是一种膜结合蛋白。研究证实,在巨噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞和单核细胞中COX-2均可被诱导表达。生理状态下绝大部分组织细胞不表达COX-2;而在炎症、肿瘤等病理状态下受炎性刺激物、损伤、有丝分裂原和致癌物质等促炎介质诱导后,呈表达增高趋势,参与多种病理生理过程,具体是细胞膜磷脂通过磷脂酶A2途径被水解释放出花生四烯酸,在COX-2的催化下,合成前列腺素E2(PGE2),最后产生系列炎症介质,并通过瀑布式级联反应参与机体各生理、病理过程。人类COX-2基因位于1号染色体q 25.2~q 25.3,长8.3 kb,含有10个外显子和9个内含子,编码604个氨基酸,含有17个氨基酸残基的信号肽。 COX-2与糖尿病 Pickup研究发现,炎症细胞因子、氧化应激等在2型糖尿病中具有重要作用,首次将2型糖尿病和亚临床炎症联系起来。COX-2作为重要的炎症介质,参与糖尿病的发病机制以通过诱导合成PGs类衍生物来实现。PGE2作为COX-2的产物之一,能抑制葡萄糖刺激胰岛素分泌,导致糖耐量减低。COX-2抑制剂能增加β细胞胰岛素的合成,且呈剂量依赖形式。同时,COX-2作为炎性反应的介质,能降低人体对胰岛素的敏感性。相关动物实验显示,NOD小鼠和BALB/C小鼠进展为糖尿病前,COX-2仅仅表达于胰腺内分泌细胞,糖尿病时期主要表达于胰腺巨噬细胞和树突状细胞,并且COX-2和胰岛素在胰腺的不同细胞群中表达。提示了COX-2病理表达会影响胰岛素分泌,并在胰岛β细胞的病理生理过程中发挥重要作用。通过Heitmeier等的研究也证实,在1型糖尿病患者的胰岛细胞中,一些细胞因子如IL-1、IFN-γ、TNF-α通过诱导刺激COX-2表达,使PGE2合成增加,造成胰岛β细胞功能障碍和退化。在高葡萄糖浓度的刺激下,1型和2型糖尿病患者的胰岛细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞及其离体培养的单核细胞中COX-2的表达均会增加。表明高血糖的刺激或炎性因子诱导都能使COX-2异常表达,造成胰岛细胞损害。 COX-2与DN

环氧合酶的研究进展_朱辉

环氧合酶的研究进展* 朱辉1,2杨增明1(1东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030;2哈尔滨医科大学生理学教研室,哈尔滨150086) 摘要环氧合酶(C OX)是由花生四烯酸合成前列腺素的关键酶。COX-1和COX-2结构相似,但在反应底物、抑制剂,以及细胞内定位都有明显不同。C OX-1和COX-2催化产生的各种前列腺素可调节机体的生理和病理活动。本文主要就C OX-1和C OX-2两种同工酶在生化结构、基因表达的调节,以及生理和病理功能等方面的进展作一简要介绍。 关键词环氧合酶;前列腺素;环氧合酶抑制剂 中图分类号Q492 环氧合酶(cyclooxygenase,COX)是合成各种前列腺素(prostaglandins,PGs)的关键酶。细胞膜中的磷脂在磷脂酶A2催化下释放出花生四烯酸,后者在COX催化下形成PGH2。PGH2又分别在相应PG异构酶作用下合成PGE、PGF、PGD、PGI等。COX有两种同工酶,即组成型酶C OX-1和诱导型酶C OX-2。 一、C OX-1和COX-2的生化特性 (一)基因结构C OX-1和C OX-2分别由位于不同染色体上的独立基因编码。人类COX-1基因位于9号染色体q32-q33.3,长22kb,由11个外显子和10个内含子构成,mRNA长2.8kb(Inoue等.1995)。COX-1基因启动子第-111/-105和-610/-604两个位点存在Sp1顺式调节元件,无论哪个位点缺失都会导致转录减少50%,而两个都缺失则减少大约75%。人类C OX-2基因位于1号染色体q25.2~ q25.3,长8.3kb,含有10个外显子和9个内含子, mRNA长4.0kb(Masferrer等.1994)。C OX-2在其翻译起始位点上游5.侧翼区有一个30bp保守的TATA盒,而C OX-1在同一区域无此结构。COX-2基因包含许多调节位点,如c AMP反应元件、IL-6反应元件、CC AAT/EBP、AP-2、NF-J B、Sp-1、GATA-1和糖皮质激素反应元件(Wu等.1995)。 (二)蛋白结构C OX-1和COX-2均为71kD的膜结合蛋白,而且长度几乎相同,约600个氨基酸。同一种属的COX-1和COX-2间有60%~65%同源性,而不同种属间每种酶有85%~90%同源性。X-射线晶体结构分析表明,COX是以同源二聚体形式存在,每个单体都包含三个独立的结构域:N末端类表皮生长因子区、膜结合区和C末端一个较大的球状催化区。COX酶的整个空间结构中有一长的疏水通道,可允许花生四烯酸从膜直接进入。两种同工酶在疏水通道间的氨基酸组成略有差异,COX-1在434和523位是异亮氨酸,而C OX-2在这两个位点是缬氨酸,仅仅由于这两个氨基酸的差异使COX-2具有更大的活性位点,可接受更广范围的脂肪酸作为底物,也比C OX-1多大约25%的抑制剂结合位点(Kurumbail等.1996)。在C末端,COX-2有一段18个氨基酸的序列,而COX-1中则没有。缺失此段基因对COX-2的催化活性没有影响,但此序列很可能与COX-2蛋白的快速降解有关。 二、COX-1和COX-2的基因表达与调节 COX-1在多数成年哺乳动物中表达水平没有太大变化,因此很难对它的转录水平调节进行研究。COX-2为诱导型酶,生理情况下,在大多数组织和细胞中检测不到。离体情况下,许多刺激物如生长因子、炎性细胞因子(IL-1、IL-2、I L-6、TNF-A)、细菌脂多糖、人绒毛膜促性腺激素、肿瘤诱导剂等可刺激细胞的COX-2表达,而抗炎细胞因子如I L-4、IL-10、IL-13及糖皮质激素则可抑制C OX-2产生。内源性调节因素如5-羟色胺、花生四烯酸、血小板激活因子、甲状旁腺激素等也可诱导COX-2的局部表达增加。COX-2的局部表达增加与炎症、类风湿性关节炎、癫痫发作等有关。 三、COX-1和COX-2的生理与病理功能 (一)炎症传统的观念认为C OX-2主要与炎症发生有关。然而,最近的一些研究显示C OX-2在炎症的开始和治疗阶段均有作用。Gilroy报道[1]在大鼠角叉菜胶(carrageenan)所诱导的胸膜炎过程的早期COX-2表达和PGE2水平瞬时增加,在反应的后期,COX-2可被再次诱导达更高的水平,并产生抗炎性PGs如PGD2,但是炎性PGE2水平很低。因此,在炎症过程中COX-2有两个明显作用,即早期启动炎症反应而后期有助于炎症恢复。 *国家自然科学基金资助课题(30200196)

环氧合酶及其抑制剂的研究进展

环氧合酶(cyclooxygenase ,COX ),又称前列腺素内过氧化物合成酶(PGHs ),有COX-1和COX-2两种同工酶,是前列腺素合成的关键限速酶,可催化花生四烯酸生成各种前列腺素和血栓素A 2(TX-A 2),从而产生种种生理病理作用。自从1976年COX 被发现,人们对它的认识不断更新,对COX 的研究和COX 抑制剂的开发都取得了辉煌的成果,为人类在解热、镇痛、抗炎等领域做出了重要贡献。本文对环氧合酶及其抑制剂的研究概况作一简要阐述。1环氧合酶 英国的John Vane 等(1971)首次阐明了NSAIDs 的作用机制:各种NSAIDs 起治疗作用的共同基础是通过抑制花生四烯酸代谢过程中的COX 活性,使前列腺素(PGs)合成减少,从而产生治疗作用[1]。Hemler 等(1976)分离得到具有催化活性的COX ,分子量为71kDa ,在细胞内质网内大量存在,后来的研究证实,这实际上就是COX-1。Needle-man 等(1990)发现,COX 的活性在人体单核细胞和大鼠巨噬细胞中的细菌样内毒素的刺激下大大增强,于是推测可能存在一种新的COX 蛋白质。Xie 等(1991)分离得到这种新的蛋白质,标记为COX-2。有研究发现COX-1存在一种变异型,标记为COX-3,主要存在于大脑皮质、心脏、主动脉,但它在人体内的作用机制与前两种同工酶不同,并不参与炎症过程,可能与血液中的NO 浓度有关[2,3]。 环氧合酶及其抑制剂的研究进展 陈君,罗永煌* (西南大学药学院重庆400715) 摘 要:环氧合酶的两种同工酶COX-1和COX-2既是结构酶又是诱导酶,都参与了机体的某些生 理和病理作用。目前已开发的环氧合酶抑制剂虽然有较好的解热镇痛等作用,但存在胃肠道或心血管等方面的不良反应,临床需根据病情合理用药。关键词:非甾体抗炎药;环氧合酶;抑制剂 Research Progress in Cyclooxygenase and its Inhibitors Abstract:Two isoenzymes of cyclooxygense COX-1and COX-2are both the constitutively expressed enzyme and inducible enzyme,involved in some physiological and pathophysiological responses in the body.Although the present COX inhibitors have good effectives in antipyretic and analgesic,there are adverse reactions of gastrointestinal or cardiovascular,we need to balance the individual risk-benefit.Key w ords:nonsteroidal antiinflammatory drug ;cyclooxygenase ;inhibitor Chen J un ,Luo Yonghuang * (College of Pharmaceutical Sciences,Southwest University,Chongqing,400715) 基金项目:重庆市科技创新能力建设(CSTC ,2009CB1010)作者简介:陈君,男,硕士研究生,专业方向:药理及毒理学。*通讯作者:罗永煌,男,教授,研究生导师,研究方向:新药 研发。

SortaseA酶抑制剂的进展

提 要:Sortase A 酶是一种介导革兰氏阳性细菌细胞壁与表面蛋白共价结合的蛋白酶。近年来研究表明Sortase A 酶在变形链球菌黏附于牙面的过程中起到关键作用,而口腔变形链球菌是主要致龋菌之一,通过对Sortase A 酶的研究有望开辟新型抗菌药物的筛选途径和新的治疗方法。目前,有关用Sortase A 酶作为靶蛋白的研究主要集中在抑制剂的方面,尤其集中在对天然产物及其来源衍生物的研究,本文就该方面作一综述。 关键词:SrtA ;抑制剂;变形链球菌;天然产物;综述文献 中图分类号:R 780.2 文献标识码:A 文章编号:1005-4057(2012)02-0208-03DOI: 10.3969/j.issn.1005-4057.2012.02..037 Sortase A 酶抑制剂的研究进展 王敬雯(综述),陈 坤、姜 颖(审校) (广东医学院附属医院口腔科,广东湛江 524001) 基金项目:广东省自然科学基金博士启动项目 (No.9452402301002065) 收稿日期:2012-01-16;修订日期:2010-03-23作者简介:王敬雯(1985-),女,在读硕士研究生。 变形链球菌(Streptococcus mutans, S. mutans)是人类龋病肽,C 末端信号肽部分被称之为细胞壁锚定信号(cell wall 的主要致病菌之一,其在牙面黏附定植是致龋的首要条件。sorting signal, cwss),由35个氨基酸残基组成,包括一个保守在变形链球菌中,作为细菌黏结素的表面蛋白通过转肽酶的SrtA 酶识别序列,通常称为LPXTGX 基因序列区,为一段[1] Sortase A 酶(SrtA) 的羧基末端共价结合于细胞表面,因此疏水氨基酸区域和一个带正电荷的尾部。SrtA 酶催化的表[3]SrtA 酶在变形链球菌黏附、致龋中起重要作用。目前研究发面蛋白的锚定是通过以下几个步骤完成的:第一步,表面现,除分支杆菌属外所有革兰氏阳性细菌均有一个保守的转蛋白前体通过其氨基末端的信号肽进入细菌的分泌系统,肽酶SrtA 酶,SrtA 酶的编码基因srtA 基因的突变常常产生多C 末端的疏水区域和正电荷尾部使蛋白保留在胞膜内,这就种影响,包括细菌表面连接蛋白变化和细菌毒力改变。近年使得膜内的SrtA 酶可识别蛋白前体的LPXTG 结构域。第二来,关于用SrtA 酶作为靶蛋白的研究主要集中在天然产物中步:SrtA 酶催化LPXTG 区的苏氨酸和甘氨酸残基之间发生蛋抑制剂的研究,本文就这方面做一综述。白水解反应,释放C 末端的疏水区域和正电荷尾部,同时,SrtA 酶中保守的半胱氨酸与LPXT 基序的苏氨酸形成硫醚连1 SrtA 酶与变形链球菌的关系及致龋的作用机制 接。第三步苏氨酸的羟基端与细胞壁前体(脂质Ⅱ)交联桥结[1] 口腔变形链球菌是龋病重要的致病菌之一,Igarashi 等 构上的甘氨酸基团形成酰胺连接。第四步:脂质Ⅱ与蛋白前首先发现变形链球菌中的SrtA 酶并对其编码基因srtA 的序列体连接后,经过转糖基反应和转肽反应形成成熟的肽聚糖,进行测定。在这项研究中,确定srtA 基因存在于变形链球菌细胞壁达到成熟,表面蛋白即被共价连接到细胞壁上。 细胞壁中,同时完成了其完整的核苷酸序列测序。结果发SrtA 酶在变形链球菌致龋作用中起重要作用。近年研究现,变形链球菌的srtA 基因由741 bp 组成,该基因编码分子表明,无论是在有无唾液与蔗糖的环境下,SrtA 酶在牙面生[4] [5]量为27 489,由246个氨基酸组成的转肽酶蛋白,即SrtA 酶,物膜的形成中均起到关键性的作用。Lee 等通过动物实验它可以介导细菌表面蛋白的锚定。SrtA 酶的三维结构显示其发现,变形链球菌SrtA 酶的基因突变株的致龋性要明显低于由8条β-折叠、1条α-螺旋卷曲形成,其中有2条带有3个转亲代株,这提示srtA 基因与变形链球菌的致龋性密切相关。角的螺旋连接到β-折叠上,Cys184、Arg197和His120为2 以SrtA 酶作为靶点的抑制剂研究 SrtA 酶活性中心。此后,他们发现SrtA 中含有一种Cbz-近年来随着抗生素的大量滥用,细菌越来越易产生耐药LPAT 的氨基酸序列,其中Cbz 是一种苄氧羰基的保护组,性,传统的微生物来源的抗生素或其衍生物逐渐失效,而植T 部分是一种苏氨酸衍生物,可以替换羰基群-CH2-SH ,该物来源以及天然产物来源的抗生素越来越被医药界所接受,酶通过T 部分形成一种双硫键连接于活性位点Cys184的硫醇因此天然产物药物将成为抗菌药物的重要来源。由于SrtA 酶基,形成一种共价的SrtA ΔN59-LPAT 复合物,即苏氨酸介导[2] 在革兰氏阳性菌感染中有着至关重要的作用,因此对以产生催化作用的结构模型。 SrtA 酶作为靶点的抑制剂研究也被广泛关注。 变形链球菌表面蛋白A 的N 末端和C 末端都含有特征信号[6] 汉城国立大学的Kim 等最先在80种植物中筛选出SrtA 酶的抑制剂。SrtA 酶在pH 7.5条件下活性最强,在20~45℃时活性最稳定。在此pH 值与温度下测试80种植物对SrtA 酶裂解抑制活性,其中木防己、漆树、阔叶麦冬和黄花贝母,尤其是这些植物的根茎提取物乙酸乙酯,显示出较好的抑制活 208 第 30 卷第 2 期2012 年 4 月广东医学院学报 JOURNAL OF GUANGDONG MEDICAL COLLEGE V ol. 30 No. 2Apr. 2012

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