NDM-5-C208A突变大肠埃希菌的构建及大蒜辣素与NDM-5相互作用位点分析

摘要

[目的]产新德里金属β-内酰胺酶5(NDM-5)的革兰阴性耐药菌对人畜健康产生巨大威胁。本文旨在初步探究大蒜辣素对NDM-5的抑制作用及其相关作用位点，为临床开发新型β-内酰胺酶抑制剂提供理论支持。[方法]通过AutoDock模拟分子对接，预测大蒜辣素与NDM-5的结合位点；构建突变型载体pET21a-NDM-5-C208A,测序验证无误后转入感受态大肠埃希菌BL21(DE3),通过药敏试验进行突变表型确认；采用微量肉汤棋盘法和时间杀菌曲线测定大蒜辣素与美罗培南对NDM-5突变型细菌的联合抑菌效果。通过体外表达突变蛋白NDM-5-C208A,建立酶活性测定体系，比较大蒜辣素对C208突变型NDM-5和野生型NDM-5酶活性的抑制效果。[结果]经测序证实NDM-5的C208A突变株BL21(DE3)pET21a-NDM-5-C208A构建成功，C208A突变株恢复了对头孢类和碳青霉烯类抗生素的敏感性，且大蒜辣素与美罗培南联用的联合抑菌指数由0.375增加至2,联用表现为独立作用而非协同作用；体外酶活测定结果显示NDM-5-C208A突变不仅使酶活性下降约85%,而且该位点突变导致大蒜辣素对NDM-5失去抑制作用。[结论]Cys208位点是维持NDM-5水解酶活性的关键位点，且大蒜辣素可通过与该位点结合发挥抑制酶活性的作用。该结果为大蒜辣素作为新型β-内酰胺酶抑制剂的开发和应用提供试验依据。

关键词

大蒜辣素 / NDM-5 / 美罗培南 / 酶抑制剂