【JACS】華東理工:超級細菌診療型分子探針最新研究進展

2021-01-21 騰訊網

近期,華東理工大學費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心賀曉鵬教授研究團隊在超級細菌診療型螢光分子探針的構建方面取得進展,相關成果發表於《美國化學會志》(JACS)。

臨床上各類強致病菌已具有多重耐藥性,並易在醫療器械表明和宿主體內形成頑固、難以破壞的生物被膜,從而嚴重威脅住院病患的生命健康。針對傳統抗生素研發周期長、投入/產出比低的關鍵問題,如何拓展新的抗菌機制,進而對已知藥物結構進行化學優化,成為加速新型抗生素臨床轉化的一種有效策略。研究團隊針對三價鐵離子和鹼性磷酸酶(ALP)參與調節細菌正常生物學功能的特徵,設計開發了一類基於鐵螯合機制的ALP激活型細菌診療分子探針,驗證了探針與已知抗生素的聯用可增強後者對超級細菌所形成生物被膜的破壞效應,並可用於被膜的動態螢光示蹤。

研究團隊與美國德克薩斯大學奧斯汀分校Jonathan Sessler教授課題組合作,從一種傳統的鐵螯合藥物地拉羅司(ExJade)母核出發,通過化學修飾構建了苯並噻唑類衍生物ExBT,發現衍生物結構在水溶液中表現出包含聚集誘導發光(AIE)、激發態分子內質子轉移(ESIPT)和電荷轉移等在內的獨特混合發光機制,並可通過與三價鐵離子的螯合猝滅螢光(上圖);基於ALP在細菌中的高表達,合成了鐵螯合位點磷酸化修飾的激活型診療探針ExPhos,通過對綠膿桿菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌所形成生物被膜的測試發現,探針可通過其本徵螢光被內源性ALP激活及進一步被三價鐵離子猝滅,實現細菌生物被膜的動態螢光示蹤實驗表明,探針與已知抗生素藥物頭孢哌酮的聯用可有效增強抗生素對耐藥菌生物被膜的破壞效應,從而為靶向細菌重要生物學機制的新型診療型探針發展提供新的研究思路。

來源:華東理工大學

論文連結

http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11641

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