计算机发现可以减少李斯特菌毒力的化合物

在一项概念验证研究中，来自北卡罗来纳州立大学的研究人员已经确定了可能有效控制李斯特菌的新化合物 - 李斯特菌是一种众所周知的细菌，可引起严重的食物中毒，甚至死亡。

李斯特菌是土壤中最常见的细菌。人类通过受污染的肉类或奶制品与李斯特菌接触，并且可能导致李斯特菌病，这可导致严重的疾病或死亡 - 特别是在非常年轻，老年人和/或免疫功能低下的人群中。

丹尼斯Fourches，计算化学助理教授，博士后梅莱涅Kuenemann和保罗·奥恩多夫，微生物学的名誉教授，他知道抑制的特定酶李斯特菌被称为葡萄糖-1-磷酸尿苷酰转移酶(嘎鲁) - 导致了细菌的戏剧性的修改细胞表面。这些化学修饰反过来使李斯特菌的毒性降低 - 换言之，导致疾病的能力降低。

研究人员将注意力转向识别可能抑制GalU功能的潜在化合物。他们使用计算机和化学信息学方法对超过88,000种具有抑制GalU潜力的化合物进行了表征，分析和实际筛选。计算机模型发现37种化合物有望在体外进行测试。在37种中，有3种被认为足以保证进一步研究，尽管许多其他活性较低的化合物产生关于其化学结构如何与其抑制酶功能的活性相关的关键信息。

“我们可以基于这37种化合物得出几种预测性结构 - 活性关系，这些关系将帮助我们设计更有效的GalU抑制化合物，”Fourches说。“我们计划使用我们的计算机虚拟生成数千种新的类似物，实际上对它们进行筛选，并选择另一批最多50种分子进行实验测试。这是在学科界面上的真正研究。”

有趣的是，抑制GalU也使李斯特菌更容易受到头孢噻肟的影响，头孢噻肟是一种抗生素，细菌对其具有天然抗性。

“虽然我们的最终目标是完全摆脱抗生素，但在短期内，抗生素敏感性开启了组合疗法的可能性，其中可能包括GalU抑制剂和已知的抗生素如头孢噻肟，”Orndorff说。“最终，我们相信如果GalU抑制剂足够有效，宿主(人或动物)应该能够消除没有抗生素的人群。对于致无抗生素农场的农民来说，这可能是一个很好的解决方案。”

“这种概念验证研究表明，实际上可以开发小分子来关闭一种特定细菌酶的活性，从而抑制毒力，”Fourches说。“这显然是抗击耐药细菌的新途径。”