针对光滑念珠菌果糖二磷酸醛缩酶(Fba1)和丙酮酸激酶(Pk)的抗真菌药物设计新见解

研究人员针对光滑念珠菌(Candida glabrata)对现有唑类药物的先天耐药性问题，以细胞壁月光蛋白Fba1和Pk为靶点，通过结构建模、虚拟筛选和体外实验，发现铁硒酰胺化合物FE1能显著抑制Fba1活性，其MIC值达1 μg/mL，为开发抗侵袭性念珠菌病(IC)的新型多靶点药物提供了候选分子。

　　

侵袭性念珠菌病(IC)的死亡率高达63.6%，其中光滑念珠菌(C. glabrata)作为第二大病原体，对主流唑类药物存在先天耐药性。更棘手的是，这类病原体通过细胞壁月光蛋白(moonlight proteins)的多重耐药机制，使临床治疗陷入"无药可用"的困境。面对这一挑战，墨西哥瓜纳华托大学(Universidad de Guanajuato)的研究团队另辟蹊径，将目光投向两个独特的代谢酶靶点——果糖二磷酸醛缩酶(Fba1)和丙酮酸激酶(Pk)。

研究人员采用AlphaFold3蛋白结构预测、AutoDock Vina分子对接、体外酶活性测定等关键技术，系统评估了三种铁硒酰胺化合物(FE1-FE3)的抗真菌潜力。通过比较分析C. glabrata与人类同源蛋白的序列差异（Fba1仅20.79%相似性），证实了靶点特异性；结合药代动力学模拟和毒性预测，构建了从分子设计到功能验证的完整研究体系。

3.1节揭示FE1的独特优势
尽管分子对接显示FE3与靶蛋白结合能最低(-5.7 kcal/mol)，但药敏实验意外发现FE1的抑菌效果最优，其抑菌圈直径显著超过阳性对照制霉菌素(nystatin)。深入分析发现，FE1通过Ser194、Ile177等关键氨基酸与Fba1活性中心的Zn²⁺结合域相互作用，而FE3仅结合在蛋白表面。这种靶点结合的空间特异性，解释了为何体外活性与计算预测出现偏差。

3.2节阐明双靶点机制
酶活实验证实10 μM FE1可使Fba1活性降低76.8%(p<0.0001)，但对Pk无显著影响。这种选择性抑制源于FE1与Fba1催化中心Glu174-His265-Zn²⁺三联体的直接作用，而Pk的变构调节域未被有效干扰。值得注意的是，FE1的细胞毒性IC₅₀值(4.34-6.63 μM)与MIC值(2.97 μM)接近，提示其治疗窗口虽窄，但通过结构优化有望改善。

这项发表于《Biochemistry and Biophysics Reports》的研究具有双重突破：首次证实Fba1可作为抗C. glabrata的特异性靶点，并发现铁硒酰胺化合物通过破坏Zn²⁺依赖的醛缩酶活性发挥杀菌作用。更值得关注的是，研究揭示了计算机辅助药物设计(CAAD)与体外实验的辩证关系——能量最低的复合物未必产生最佳药效，这对未来抗真菌药物开发具有方法论启示。该团队提出的"多靶点-重定位"策略，为应对日益严峻的耐药念珠菌感染提供了新思路。