揭示蜂胶对单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）转录调节因子prfA的潜在靶向作用，以对抗李斯特菌病

《Journal of Molecular Graphics and Modelling》：Unraveling the potential targeting activity of propolis against transcriptional regulator prfA from Listeria monocytogenes to combat listeriosis

李斯特菌prfA转录因子靶向抑制研究：通过计算对接和分子动力学模拟评估蜂胶化合物的抑制活性，发现其与prfA结合稳定且自由能低，为抑制李斯特菌致病性提供新策略。

　　

摘要

单核细胞增生李斯特菌是全球恶性李斯特菌病的致病菌，由于耐药性的出现和死亡率的增加，该菌受到了更多的关注。一种转录调节因子（prfA）调控着单核细胞增生李斯特菌的所有毒力级联反应，使其成为许多药物分子的独特潜在靶点。蜂胶是大自然中的一种宝贵资源，它是一种复杂且成分多样的混合物，含有许多植物来源的次级代谢产物。蜜蜂可能产生一些活性化合物，利用这些化合物的生物活性潜力已成为治疗多种疾病的新兴研究方向。本研究重点评估了蜂胶中主要活性化合物对单核细胞增生李斯特菌的潜在靶点（prfA）的靶向作用。在多种蜂胶化合物中，选择了75种配体，并将其与prfA的A链进行了对接。首先使用Schrodinger套件2023_3中的QikProp v_5.8软件评估了这些配体的药代动力学特性。所有选定的蜂胶化合物的药代动力学参数均符合要求，其对接得分介于?13.022至?5.171 kcal/mol之间。具有较高负对接得分的化合物（如配体70（?13.022 kcal/mol）和配体39（?12.58 kcal/mol）进行了分子动力学模拟研究，以确定它们在100纳秒模拟过程中的结合稳定性，模拟使用的是嵌入Maestro软件v_11.8中的Desmond v_5.6包。随后使用prime MM/GBSA方法计算了配体-受体复合物的结合自由能。所有结果均表明这些配体分子能够在prfA的活性位点抑制单核细胞增生李斯特菌的致病性，从而保障食品安全和公共卫生。

部分内容摘录

背景

食源性疾病通常是由细菌或其他微生物通过摄入受污染的食物或水引起的。据估计，每年约有1/10（约6亿人）因食源性疾病而患病，42万人因此死亡，3300万人的健康生活受到影响（根据伤残调整生命年DALY数据）。世界卫生组织（WHO）的报告指出，全球超过50%的人口受到腹泻问题的困扰。

方法论

利用Schrodinger平台（Schrodinger, LLC，纽约）的Maestro v_11.8软件（安装在CentOS 6.10 Linux系统上）对蜂胶作为治疗单核细胞增生李斯特菌引起的李斯特菌病的潜在候选药物进行了计算分析。

单核细胞增生李斯特菌的prfA（5F1R）的结构分析

单核细胞增生李斯特菌的prfA的三维结构来自PDB数据库，分辨率为2.25 ?（图2）。5F1R的晶体结构被确认为李斯特菌溶素调节蛋白。从结构上看，prfA中每个单体的N端八聚β-桶结构域通过α-螺旋连接器与C端的α/β结构域相连。C端区域的翼状螺旋-转角-螺旋（HTH）基序负责与共识启动子结合。

结论与未来展望

在本研究中，我们利用蜂胶化合物与单核细胞增生李斯特菌关键毒力基因prfA活性位点的靶向结合。所选蜂胶化合物的对接得分介于?13.022至?5.171 kcal/mol之间，这表明这些化合物具有潜在的抑制活性。几乎所有化合物在药代动力学评估中均符合要求，并且符合Lipinski五规则，表明它们具有治疗潜力。

CRediT作者贡献声明

Ramya Ravindhiran：撰写 – 审稿与编辑、原始草稿撰写、数据可视化、方法论设计、数据分析。Kavitha Dhandapani：撰写 – 审稿与编辑、验证、项目监督、调查、概念构思。

数据

与本文相关的数据可通过联系相应作者获取。

披露声明

作者声明没有竞争利益。本研究未涉及使用人类或动物来源的实验。

利益冲突声明

作者声明以下财务利益/个人关系可能被视为潜在的竞争利益：与本文相关的数据可通过联系相应作者获取。作者声明没有竞争利益。本研究未涉及使用人类或动物来源的实验。作者感谢印度泰米尔纳德邦哥印拜陀市Avinashilingam家政与高等教育学院的机器学习与智能中心提供的技术支持和设施。

致谢

作者感谢印度泰米尔纳德邦哥印拜陀市Avinashilingam家政与高等教育学院的机器学习与智能中心为研究工作提供的技术支持和设施。