新德里金属β-内酰胺酶-1及其突变体结构与功能研究进展

高翔; 高越; 祝成亮; 胡振夏; 沈秉正

doi:10.14188/j.ajsh.2020.02.003

生物资源 ›› 2020, Vol. 42 ›› Issue (02) : 173 -180. DOI: 10.14188/j.ajsh.2020.02.003

新德里金属β-内酰胺酶-1及其突变体结构与功能研究进展

高翔, 高越, 祝成亮, 胡振夏, 沈秉正

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摘要

耐药菌株所分泌表达的新德里金属β-内酰胺酶-1(New Delhi Metalloβ-lactamase-1,NDM-1)是金属-β-内酰胺酶家族的成员,能够催化几乎所有β-内酰胺类抗生素的水解,其迅速传播已成为人类健康的严重威胁。我国是产该酶病原菌分离率较高的国家之一,绝大部分为革兰氏阴性菌。到目前为止,全世界已报道了由16个突变位点和1个插入位点所形成的21种不同的NDM突变体,这些突变体的核酸序列通过单个或多个碱基取代或插入而改变。本文总结了NDM-1的结构及催化水解机理,对其结构中α-螺旋、β-折叠和环区结构进行了探讨,并基于此突变位点对该酶结构的影响进行了分析。这些区域所发生的突变,直接影响其水解底物的活性。深入了解这些突变对其结构和功能方面的影响,对于在分子水平上的进化研究具有十分重要的意义。