新功能、新界面、新体验,扫描即可下载生物谷APP!
首页 » Nature报道 » Nat Commun:开发出可有效抑制真菌感染的新型阳离子化合物

Nat Commun:开发出可有效抑制真菌感染的新型阳离子化合物

来源:生物谷 2014-05-10 15:46

2014年5月10日 讯 /生物谷BIOON/ --致病性真菌,比如白色念珠菌可以引发口腔、皮肤、指甲以及生殖器感染,当暴露于致病性真菌中并不会引发生命危险,其往往会导致艾滋病患者或者癌症患者出现生命危险;一系列抗真菌药物比如三唑类和聚烯类药物都可以用于治疗真菌感染,然而由于可用药物有效致使一些真菌已经产生了对药物的耐受性了。

近日,来自新加坡A*STAR研究所的研究人员通过研究发现了四种阳离子对苯二甲酰胺-双缩脲化合物具有较强的抗真菌活性,而且其具有较优越的微生物选择性和较低的毒性,这些小分子化合物可以自组装形成纤维,结合到真菌细胞生物膜上最终导致许多真菌被杀灭,相关研究成果刊登于国际杂志Nature Communicaitons上,该研究为开发新型抵御耐药性真菌感染的疗法提供了一定思路。

构象分析揭示了阳离子对苯二甲酰胺-双缩脲化合物具有Z型结构,也就是说对苯二甲酰胺处于中间,尿素基团位于其两边,阳离子位于化合物分子末端,研究者利用乙基、丁基、己基和苄胺来替换化合物的中间基团;当处于水中时,对苯二甲酰胺-双缩脲化合物就会聚合形成纤维。

文章中研究者利用对苯二甲酰胺-双缩脲化合物评估了其抵御白色念珠菌的活性,结果显示该化合物可以有效抑制白色念珠菌的感染;研究者认为这种潜在的抗真菌活性取决于化合物纤维束的形成,这种纤维仅有5至10纳米粗,其可以促进真菌细胞膜的破裂,Yang博士认为,由于白色念珠菌细胞膜是多层的,而且其含有少量负电荷,这或许可以帮助解释为何阳离子对苯二甲酰胺-双缩脲化合物可以轻松渗入到真菌细胞中去。

对苯二甲酰胺-双缩脲化合物同样也可以抑制耐药性真菌的感染,其可以通过破坏白色念珠菌的细胞膜以及生物被膜来抑制真菌耐药性的发生。另外细胞毒试验结果显示,阳离子苯二甲酰胺-双缩脲化合物对于哺乳动物细胞和小鼠模型具有较低毒性,这就说明该化合物在抑制或者治疗真菌感染上具有一定的安全性。(生物谷Bioon.com)

 

Supramolecular high-aspect ratio assemblies with strong antifungal activity

Kazuki Fukushima, Shaoqiong Liu, Hong Wu, Amanda C. Engler, Daniel J. Coady, Hareem Maune, Jed Pitera, Alshakim Nelson, Nikken Wiradharma, Shrinivas Venkataraman, Yuan Huang, Weimin Fan, Jackie Y. Ying, Yi Yan Yang & James L. Hedrick

 

Efficient and pathogen-specific antifungal agents are required to mitigate drug resistance problems. Here we present cationic small molecules that exhibit excellent microbial selectivity with minimal host toxicity. Unlike typical cationic polymers possessing molecular weight distributions, these compounds have an absolute molecular weight aiding in isolation and characterization. However, their specific molecular recognition motif (terephthalamide-bisurea) facilitates spontaneous supramolecular self-assembly manifesting in several polymer-like properties. Computational modelling of the terephthalamide-bisurea structures predicts zig-zag or bent arrangements where distal benzyl urea groups stabilize the high-aspect ratio aqueous supramolecular assemblies. These nanostructures are confirmed by transmission electron microscopy and atomic force microscopy. Antifungal activity against drug-sensitive and drug-resistant strains with in vitro and in vivo biocompatibility is observed. Additionally, despite repeated sub-lethal exposures, drug resistance is not induced. Comparison with clinically used amphotericin B shows similar antifungal behaviour without any significant toxicity in a C. albicans biofilm-induced mouse keratitis model.

温馨提示:87%用户都在生物谷APP上阅读,扫描立刻下载! 天天精彩!


相关标签

最新会议 培训班 期刊库