靶向甲基受体趋化性跨膜感觉蛋白可抑制幽门螺杆菌自诱导因子-2群体感应系统

《Biologia》：Targeting methyl-accepting chemotaxis transmembrane sensory protein inhibits Helicobacter pylori autoinducer-2 quorum sensing system

　　

摘要

群体感应是细菌之间重要的细胞间通讯机制，它们通过产生称为自诱导因子的信号分子来适应环境。在幽门螺杆菌中，由LuxS蛋白合成的自诱导因子-2（AI-2）在调控基因表达以及促进菌株间通讯方面起着关键作用，而这些功能对于其在恶劣的胃环境中生存至关重要。本研究对258种具有抗幽门螺杆菌和抗群体感应活性的天然化合物进行了虚拟筛选，具体目标是针对能够识别甲基的趋化性跨膜传感蛋白TlpB（MCP样蛋白）化学受体。通过基于结构的虚拟筛选，我们找到了50种符合-8千卡/摩尔结合能阈值的化合物，其中仅有7种满足利平斯基药物相似性规则。在这7种化合物中，Withaferin A和Obacunone因通过毒性测试而被选为进一步研究的对象。通过500纳秒的分子动力学模拟，利用均方根偏差、均方根波动、回转半径以及溶剂可及表面积等参数来评估配体-蛋白质复合物的稳定性。研究结果表明，TlpB-Withaferin A和TlpB-Obacunone复合物的RMSD值低于无配体状态下的蛋白，说明配体结合后其稳定性有所提升。此外，主成分分析显示这些复合物的散点分布较为集中，表明其与无配体状态相比，构象变异性更低。这些发现表明，Withaferin A和Obacunone有望通过干扰群体感应和生物膜形成，成为治疗幽门螺杆菌感染的有效药物，从而解决该病原体产生的抗生素耐药性问题。