Streptococcus pneumoniae sortāzes A inhibitoru atlase multirezistentu patogēnu izraisīto infekcijas slimību terapijai

Abstract

Darba mērķis ir atrast jaunas novatoriskas vielas, kas inhibē Grampozitīvās baktērijas Streptococcus pneumoniae transpeptidāzi sortāzi A. Šo inhibitoru atlasei tika izmantota rekombinanta S.pneumoniae sortāzes A katalītisko domēnu kodējoša konstrukcija bez N terminālā reģiona. Šāda rekombinanta transpeptidāze tika ekspresēta E.coli ekspresijas sistēmā un sintezētais proteīns izrādījās šķīstošs. Pēc attīrīšanas sortāze tika izmantota inhibitoru atlasei, izmantojot skrīningu, kas balstās uz fluorescences rezonanses enerģijas pārnesi (FRET). Pavisam tika pārbaudīti 966 potenciāli inhibitori savienojumi, no kuriem tālākām pārbaudēm tika atlasīti trīs labākie, kuri inhibēja IC50 testā izmantotās sortāzes no 38.18 uM līdz 97.85uM koncentrācijai. Pēc antibakteriālās iedarbības un šūnu citotoksiskuma pārbaudēm rezultātā tika atlasīti divi savienojumi, kuriem bija samērā zema citotoksiska iedarbība, attiecīgi 60 uM un 87 uM. Abas atlasītās vielas pēc to ķīmiskas modificēšanas un uzlabošanas var tikt izmantotas kā iespējami zāļu prototipi, lai apkarotu multirezistentu grampozitīvo patogēnu virulenci.

The aim of this work is to find new innovative candidates that inhibit Gram-positive bacteria Streptococcus pneumoniae transpeptidase sortase A. For the selection of these inhibitors, a construct encoding the catalytic domain of the recombinant Streptococcus pneumoniae sortase A without the N-terminal region was used. This transpeptidase was expressed in the E.coli expression system and the resulting protein was soluble. After purification, the recombinant protein was used to evaluate sortase inhibitors by screening that is based on the fluorescence resonance energy transfer (FRET) method. Overall 966 potential inhibitory compounds were tested, and the best three compounds were selected that demonstrated the half maximal inhibitory concentration (IC50) from 38,18 uM to 97,85 uM. After antimicrobial activity and cell cytotoxicity assays two compounds were selected that demonstrated low MIC activity and cell cytotoxicity, respectively 60 uM and 87 uM. After chemical modifications these compounds can be used as possible drug prototypes to combat the virulence of multidrug-resistant Gram-positive pathogens.