植物源倍半萜内酯CalC抑制细菌AhpC过氧化物酶的抗菌作用研究

《Applied Microbiology and Biotechnology》：The sesquiterpene lactone Calein C irreversibly inhibits AhpC: a 2-Cys peroxiredoxin from E. coli

　　

摘要

抗生素耐药菌株威胁日益加剧，凸显了开发新治疗策略的紧迫性。一种有前景的方法是对抗细菌抗氧化酶，其中AhpC是一种在不同细菌物种中被确认为毒力因子的2-半胱氨酸过氧化物酶。该酶利用一个反应性半胱氨酸残基来中和免疫细胞或抗生素产生的有害过氧化氢物，从而保护细菌免受氧化应激。尽管AhpC对细菌生存至关重要，但其抑制剂的表征仍然有限。在本研究中，我们研究了来自巴西植物Calea pinnatifida中分离出的倍半萜内酯——CalC（Calein C）。分子对接模拟表明，CalC能稳定地结合到大肠杆菌AhpC（EcAhpC）的活性位点。生化实验证实CalC是EcAhpC的强效抑制剂（IC₅₀ ≈ 1.5 μM）。基于细胞的实验中，CalC单独使用时能有效抑制革兰氏阳性菌的生长，但对革兰氏阴性菌株无固有活性。然而，当与其他抗菌剂联用时——对革兰氏阳性菌联合庆大霉素，对革兰氏阴性菌联合多黏菌素B九肽（PMBN）——CalC增强了抗菌作用，提升了生长抑制效果。我们的研究结果将CalC鉴定为已知的首个能抑制细菌过氧化物酶AhpC的倍半萜内酯，凸显了其作为抗菌剂或增强现有抗菌剂疗效的辅助剂的潜力。

要点

• 首次表征了一种能够抑制细菌2-半胱氨酸过氧化物酶（Prx）的倍半萜内酯

• CalC增强了抗菌剂的生长抑制活性

• AhpC是克服抗生素耐药的有前景靶点

图形摘要