T3SS小分子抑制剂及其筛选方法和应用技术

本发明专利技术提供T3SS小分子抑制剂及其筛选方法和应用，属于生物医药技术领域。本发明专利技术以SctV

【技术实现步骤摘要】
T3SS小分子抑制剂及其筛选方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及T3SS小分子抑制剂及其筛选方法和应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]III型分泌系统(T3SS)是在革兰氏阴性致病菌中普遍存在的一类保守的蛋白运输系统和毒力因子，这些致病菌包括引发肠道疾病和伤寒的沙门氏菌(Salmonella enterica)，引发食物中毒的海洋细菌
‑
副溶血性弧菌(Vibrio Parahemolyticus)，造成痢疾的志贺氏菌(Shigella spp)和引起急性肠道感染的致病性大肠杆菌(EPEC和EHEC)等，由此造成的细菌感染严重危害人类健康。在人体肠道中，相比于厚壁菌门和拟杆菌门，这些变形菌门的致病菌占比较小，但他们通过T3SS这一保守的分子机器向肠道细胞内注射效应蛋白以实现快速感染，因此开发以T3SS为靶点的抗感染药物对肠道菌群的干扰较小，有望对这些致病菌实现广谱性抑制。
[0004]作为药物靶点的蛋白一般存在多个“口袋”，而能够与药物结合并调控蛋白功能的“口袋”被称为可成药口袋。蛋白质上的药物结合口袋位置及动态变化等信息对于药物筛选和基于结构的药物设计非常关键。
[0005]SctV家族蛋白在参与T3SS底物分选和分泌的过程中发挥重要作用。在T3SS底物分泌过程中，由SctV家族蛋白胞内区(SctV
C
)SD3围成的分泌通道直径会随环境pH的变化而变化。SctV
C
单体分子内SD2
‑
SD4间构象的变化直接影响其对效应蛋白的选择与结合。SctV
C
单体分子间的SD4
‑
SD4与“stalk”protein SctO的相互作用实现了SctV跨膜质子动势与胞内ATPase SctN的能量偶联。由此可见，如果封闭SctV形成的通道或者封堵SD2
‑
SD4及SD4
‑
SD4口袋，有可能直接使SctV丧失活性，从而导致T3SS的瘫痪，减弱细菌毒力，达到抑菌而不杀菌的目的，有利于减缓细菌耐药性的发展。然而，专利技术人发现，现有抑制T3SS分泌功能的天然产物鲜有报道。

技术实现思路

[0006]基于上述现有技术的不足，本专利技术提供T3SS小分子抑制剂及其筛选方法和应用。本专利技术以SctV
C
作为靶点，通过虚拟筛选技术，筛选能够与SctV
C
结合且稳定其构象的天然产物，结合体外分泌体系和细胞侵染实验对筛选到的化合物进行评估比较，最终找到了潜在抑制T3SS分泌功能并进一步抑制细菌对细胞侵染的天然产物，因此具有潜在的实际应用之价值。
[0007]本专利技术的第一个方面，提供如下任意一种或多种化合物在制备T3SS小分子抑制剂中的应用；
[0008]所述化合物包括：
[0009]C3:五没食子酰葡萄糖(Pentagalloylglucose,cas:14937
‑
32
‑
7)；
[0010]C4:纽莫康定B0(Pneumocandins_B0,cas:135575
‑
42
‑
7)；
[0011]C5:羟基茜草素(Purpurin,cas:81
‑
54
‑
9)；
[0012]C12:水仙甙(Narcissin,cas:604
‑
80
‑
8)；
[0013]C13:N
‑
苯甲酰
‑
2'
‑
脱氧胞苷(N4
‑
Benzoyl
‑
2'
‑
deoxycytidine,cas:4836
‑
13
‑
9)。
[0014]本专利技术的第二个方面，提供第一方面所述化合物在制备抑制细菌耐药性发展的产品中的应用。
[0015]所述细菌包括革兰氏阴性致病菌，更具体的，所述细菌可以为含有III型分泌系统(T3SS)的革兰氏阴性致病菌，包括但不限于沙门氏菌、副溶血性弧菌、志贺氏菌和致病性大肠杆菌。
[0016]本专利技术的第三个方面，提供上述化合物在制备因细菌感染引发的相关疾病的治疗药物中的应用。
[0017]所述因细菌感染引发的相关疾病包括但不限于因沙门氏菌引发的肠道疾病和伤寒；因副溶血性弧菌引发的食物中毒；因志贺氏菌引发的痢疾；因致病性大肠杆菌(EPEC和EHEC)引发的急性肠道感染。
[0018]所述治疗药物具体治疗策略包括上述化合物通过抑制细菌T3SS效应蛋白的分泌进一步影响细菌对人体及其他动物体细胞的侵袭，同时又不抑制该细菌的生长，有效减缓细菌耐药性的发生发展。
[0019]本专利技术的第四个方面，提供一种治疗因细菌感染引发的相关疾病的方法，所述方法包括向受试者施用治疗有效剂量上述化合物。
[0020]本专利技术的第五个方面，提供一种T3SS小分子抑制剂的筛选方法，所述方法包括：
[0021]以SctV
C
作为靶点，通过虚拟筛选技术，筛选能够与SctV
C
结合且稳定其构象的天然产物，然后结合体外分泌体系和细胞侵染实验对筛选到的化合物进行评估比较。
[0022]上述一个或多个技术方案的有益技术效果：
[0023]上述技术方案报道了T3SS小分子抑制剂及其筛选方法和应用，具体的，以SctV
C
作为靶点，通过虚拟筛选技术，筛选能够与SctV
C
结合且稳定其构象的天然产物，结合体外分泌体系和细胞侵染实验对筛选到的化合物进行评估比较，其中筛选得到的化合物C4和C5能够有效抑制革兰氏阴性致病菌中T3SS效应蛋白的分泌并进一步抑制革兰氏阴性致病菌对细胞侵染，同时又不对革兰氏阴性致病菌的生长产生干扰，从而减弱细菌毒力，达到抑菌而不杀菌的目的，实现对致病菌的广谱性抑制，同时有利于减缓细菌耐药性的发展，因此具有潜在的实际应用之价值。
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0025]图1为SctV
C
可能的药物结合口袋；
[0026]图2为本专利技术实施例中InvA
C
虚拟筛选结果；
[0027]图3为本专利技术实施例中小分子抑制剂对T3SS效应蛋白分泌的影响；
[0028]图4为本专利技术实施例中200μM小分子抑制剂C3对鼠伤寒沙门氏菌生长的影响；**P值<0.01，P值计算以DMSO作为对照；
[0029]图5为本专利技术实施例中不同浓度的C4和C5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.如下任意一种或多种化合物在制备T3SS小分子抑制剂中的应用；所述化合物包括：C3:五没食子酰葡萄糖(Pentagalloylglucose,cas:14937
‑
32
‑
7)；C4:纽莫康定B0(Pneumocandins_B0,cas:135575
‑
42
‑
7)；C5:羟基茜草素(Purpurin,cas:81
‑
54
‑
9)；C12:水仙甙(Narcissin,cas:604
‑
80
‑
8)；C13:N
‑
苯甲酰
‑
2'
‑
脱氧胞苷(N4
‑
Benzoyl
‑
2'
‑
deoxycytidine,cas:4836
‑
13
‑
9)。2.如权利要求1所述应用，其特征在于，所述化合物包括C3、C4和C5；优选的，所述化合物为C4和C5。3.如下任意一种或多种化合物在制备抑制细菌耐药性发展的产品中的应用；所述化合物包括：C3:五没食子酰葡萄糖(Pentagalloylglucose,cas:14937
‑
32
‑
7)；C4:纽莫康定B0(Pneumocandins_B0,cas:135575
‑
42
‑
7)；C5:羟基茜草素(Purpurin,cas:81
‑
54
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9)；C12:水仙甙(Narcissin,cas:604
‑
80
‑
8)；C13:N
‑
苯甲酰
‑
2'
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脱氧胞苷(N4
‑
Benzoyl
‑
2'
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deoxycytidine,cas:4836
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13
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9)；优选的，所述化合物包括C3、C4和C5；进一步优选的，所述化合物为C4和C5。4.如权利要求3所述应用，其特征在于，所述细菌包括革兰氏阴性致病菌，优选的，所述细菌为含有T3SS的革兰氏阴性致病菌，包括沙门氏菌、副溶血性弧菌、志贺氏菌和致病性大肠杆菌。5.如权利要求3所述应用，其特征在于，所述产品为药物或试验试剂，所述试验试剂供实验室作基础研究使用。6.如权利要求3所述应用，其特征在于，当所述产品为药物时，所述药物还包含其他非药物活性成分，所述非药物活性成分包括药学上可接受的辅料和/或载体。7.如下任意一种或多种化合物在制备因细菌感染引发的相关疾病的治疗药物中的应用；所述化合物包括：C3:五没食子酰葡萄...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，徐京华，侯旭奔，焦绪瑶，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：