革兰氏阴性菌AcrAB-TolC多药外排泵结构数据对抑制剂研发的启示

革兰氏阴性菌的多重耐药性已成为全球广泛聚焦的问题。近年研究发现,耐药结节细胞分化(resistance-nodulation-cell division,RND)家族外排泵的过表达,与革兰氏阴性菌的多重耐药性密切相关。在RND家族中,广泛存在于革兰氏阴性菌中的AcrAB-TolC外排泵被认为是导致多重耐药性的主要原因之一。为了开发有效的抑制剂,需要对AcrAB-TolC外排泵的结构有一个清晰的认识。以往对该外排泵结构的研究主要局限于体外采用X射线晶体学技术或冷冻电镜单颗粒分析技术来解析其单个组分或全泵的结构。细胞冷冻电子断层扫描技术为揭示AcrAB-TolC外排泵在天然细胞膜环境中的组装和运行机制提供了新的见解,本文综述了AcrAB-TolC不同层级的结构数据在研发外排泵抑制剂方面的贡献。     

外排泵介导鲍曼不动杆菌耐药性的研究进展

目的鲍曼不动杆菌的多重耐药性问题日趋严重,该菌外膜上外排泵过表达是导致其耐药性的重要机制。详尽地研究多药外排泵的机制以及寻找阻断其功能的外排泵抑制剂,将为多耐药鲍曼不动杆菌的治疗开辟新的路径。本文就近年来鲍曼不动杆菌外排泵的研究现状进行综述,着重描述多药外排泵RND家族的耐药谱特征及其表达调控机制,同时,还阐述了MFS和MATE家族外排泵的研究进展。     

大肠杆菌的AcrAB-TolC多药外排泵及其调控研究进展

多药外排泵造成了细菌的多种药物的耐药现象, 这对感染性疾病的防治提出了挑战。对于多药外排泵的研究不仅使人们认识细菌耐药性机制, 而且为细菌耐药性的防治提供思路。大肠杆菌AcrAB-TolC外排泵系统的结构和调控机制研究取得了一些新进展, 这为病原菌的相关研究提供了参考, 本文对其进行了综述。     

大肠杆菌的AcrAB-To1C多药外排泵及其调控研究进展

多药外排泵造成了细菌的多种药物的耐药现象,这对感染性疾病的防治提出了挑战.对于多药外排泵的研究不仅使人们认识细菌耐药性机制,而且为细菌耐药性的防治提供思路.大肠杆菌AcrAB-To1C外排泵系统的结构和调控机制研究取得了一些新进展,这为病原菌的相关研究提供了参考,本文对其进行了综述.     

RND家族外排泵及其与微生物群体感应系统的相互关系

抗生素耐药性一直是细菌病害防治的难题,药物外排泵过量表达是细菌耐药性形成的重要机制之一。在革兰氏阴性细菌中,RND(Resistance-nodulation-cell division)家族外排泵在耐药性中发挥着重要作用,近年来的研究表明,依赖于小分子信号物质进行调控的群体感应系统与RND外排泵家族之间存在紧密的相互作用关系。本文在介绍RND家族外排泵的结构、转运机理和群体感应系统的类型及调控方式的基础上,剖析了群体感应系统对RND外排泵的调控机理以及RND外排泵对群体感应系统信号分子转运的影响。深入研究RND家族外排泵与群体感应系统之间的相互依赖、相互制约关系有利于阐明RND家族外排泵的调控机理,并有可能为克服微生物耐药性问题提供新的思路。     

结核分枝杆菌外排泵研究进展

结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)引起的一种传染病。随着多药耐药和广泛耐药结核分枝杆菌的出现,结核病的治疗变得更为艰难。近年来研究发现,结核分枝杆菌存在外排泵是其耐药的原因之一,现已发现结核分枝杆菌的主要易化子超家族(major facilitator superfamily,MFS)、三磷酸腺苷(adenosine-triphosphate,ATP)结合盒超家族(ATP-Binding Cassette,ABC)、耐受小节分裂区家族(resistance-nodulation-division,RND)和小耐多药性家族(small multidrug resistance,SMR)外排泵。但是人们对结核分枝杆菌外排泵介导的耐药现象认识不足,仍缺乏从新药发现角度研发外排泵抑制剂的研究。本文拟对结核分枝杆菌的ABC、MFS、RND和SMR外排泵的结构和功能,以及结核分枝杆菌外排泵抑制剂的研究进展进行综述。     

细菌多药外排系统的研究进展

目前各种细菌的耐药性问题已引起了科学家们的广泛关注,细菌的多药外排系统是引起细菌多药耐药的主要原因之一。本文着重介绍了与多药耐药相关的两大类多药外排系统(ABC型多药外排系统和次级多药外排系统)各家族成员的结构特点、表达调控和底物范围,以及解决多药外排系统引起耐药性的几项措施。     

外排泵介导肺炎克雷伯菌耐药的研究进展

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是重要的条件致病菌,近年来肺炎克雷伯菌感染在医院内感染中所占的比率持续上升,耐药率也不断攀升,这给临床治疗带来极大的困难。肺炎克雷伯菌发生耐药的重要机制之一就是其细胞膜上存在的外排泵系统,它们将渗入细菌体内的药物不断泵出,导致菌体内的药物浓度过低,不足以发挥抗菌作用。本文主要针对外排泵介导肺炎克雷伯菌的耐药现状,外排泵的分子结构和基因调节,外排泵抑制剂以及传统中药在耐药菌治疗方面的应用等做系统性梳理,以期为临床治疗耐药肺炎克雷伯菌提供一些新思路。     

结核杆菌的药物外排泵

外排泵基因过度表达促使细胞内的药物转移到细胞外,胞内药物浓度下降,致使药物临床疗效降低或无效。外排泵上有多个与识别底物结构无关的阴离子凹穴(底物结合位点),通过静电引力非特异性结合各种含阳离子的药物,在能量协助下将药物排到细胞外,进而导致细菌抗药性的产生。研究表明,结核杆菌基因组中存在外排泵基因,但仅分离到几个有功效的外排泵。本文就相关研究进展进行综述。     

细菌耐多药外排泵的研究进展

近年来,由于抗生素的不合理及广泛使用,全球多重耐药菌和广泛耐药菌不断出现。关于细菌耐药机制中外排泵及生物膜形成的研究越来越受关注。研究发现,外排泵与生物膜形成有密切联系,不同细菌的不同外排泵对生物膜形成的影响各异,而生物膜形成又影响外排泵基因表达。本文就细菌耐多药外排泵的研究进展进行综述。     

新型可移动RND家族外排泵TMexCD-TOprJ的研究进展

抗生素被认为是现代医学的基石之一，但包括抗生素在内抗菌药物的滥用也加速了可抵抗多种抗菌药物“超级细菌”的出现。耐药基因是导致细菌产生耐药性的关键因素，可通过质粒、转座子(transposon, Tn)、插入序列(insertion sequence, IS)等可移动元件(mobile genetic elements, MGEs)进行水平转移，严重威胁公共卫生安全。近年来，面对碳青霉烯类药物和多黏菌素耐药性的暴发，替加环素被视为人类面临多重耐药细菌感染的最后一道防线。近期发现了一种主要存在于质粒上的新型可移动外排泵基因簇tmexCD-toprJ，可编码耐药结节细胞分化家族(resistance-nodulation-cell division, RND)外排泵，排出菌体内包括替加环素在内的多种抗生素，大幅提升了细菌的耐药性。tmexCD-toprJ基因簇可以随质粒等可移动元件进行水平转移，已经传播至人、动物和环境中，给公共卫生健康造成了严重威胁。然而，目前人们对于其具体结构和功能作用机制等研究仍不透彻。本文系统总结tmexCD-toprJ耐药基因的分布特征、传播机制及外排泵结构等研究现状，并基于同一健康(One Health)理念提出了阻遏其扩散的措施，为减缓tmexCD-toprJ传播提供科学依据。     

肠杆菌科AcrAB多药外排泵分子演化分析

目的：分析肠杆菌科AcrAB多药外排泵的分子演化规律,为多药耐药性病原菌的防治提供基础数据。方法：从NCBI获得肠杆菌科物种AcrAB多药外排泵相关蛋白和核酸序列,采用分析软件,分析肠杆菌科物种AcrAB多药外排泵相关序列。结果：在肠杆菌科各物种AcrA、AcrB和AcrR与大肠埃希氏菌同源性在55%、75%和43%以上。AcrA保守位点分散,在N端和C端较少,在分子一级结构中段较多。AcrB跨膜序列保守性较高,与质子转移相关的三个位点D407、D408和K940以及稳定这三者结构的T978在肠杆菌科完全保守,其一级结构上相邻位点也保守。AcrR序列整体保守性较低,但HTH区域保守性高。与AcrR结合的回文结构及周围序列保守性高,在＂茎＂结构中仅存在一个氨基酸的差异。结论：AcrAB多药外排泵在肠杆菌科中广泛存在,有一定的保守性。分析肠杆菌科AcrAB多药外排泵有助于病原菌多药耐药性的防治。     

鲍曼不动杆菌中外排泵介导耐药机制的研究进展

外排泵的过表达是目前导致鲍曼不动杆菌多重耐药的最重要机制之一,详细了解这一复杂机制有助于尽快找到有效的防治策略。目前,鲍曼不动杆菌中已被报道的外排泵家族包括耐药结节细胞分化(resistance-nodulation-cell division,RND)家族、主要协同转运蛋白超家族(major facilitator superfamily,MFS)、多药及毒性化合物外排(multidrug and toxic compound extrusion,MATE)家族、小多重耐药(small multidrug resistance,SMR)家族。它们之中既有通过染色体介导的外排泵,也有通过质粒等遗传元件介导的外排泵。外排底物可呈现多样性,也可呈现专一性。本文就上述外排泵的种类、功能和调控机制进行综述。     

药物外排泵与生物被膜在微生物耐药机制中的相关性研究进展

生物被膜是介导微生物耐药与多重耐药的一大热点机制,涉及微生物的生长代谢、耐药基因等基因表型改变、群体感应系统的调控及药物外排泵等多重因素。耐药基因、药物外排泵与生物被膜在微生物耐药机制中,具有复杂而密切的相互影响。分别从生物被膜对药物外排泵、耐药基因的影响,药物外排泵对生物被膜的影响,以及药物外排泵和微生物生物被膜共同的调节因素,对近年来的相关研究进展作一综述。     

主动外排机制在鲍曼不动杆菌耐药性中的作用

目的探讨细菌主动外排机制在临床分离的鲍曼不动杆菌耐药性中的作用。方法琼脂稀释法检测临床分离的鲍曼不动杆菌对常用抗生素的耐药性,测定经外排泵抑制剂碳酰氰基-对-氯苯腙（CCCP）处理前后鲍曼不动杆菌对抗生素最小抑菌浓度（MIC）的变化,以聚合酶链反应（PCR）、逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测多重耐药主动外排基因以出及其表达水平。结果临床分离的鲍曼不动杆菌对常用抗生素耐药率高且具有多重耐药性,并存在药物的主动外排。所有临床分离的菌株均能检测到adeB基因,但多重耐药株表达水平明显高于敏感株（P〈0．01）。结论临床分离的鲍曼不动杆菌的耐药性尤其是多重耐药性与外排泵介导的耐药机制密切相关。     

细菌固有耐药的研究进展

人们以往大多只关注由敏感细菌通过基因水平转移和自发突变方式获得的耐药性,而忽略了细菌对某类抗生素天然耐药的重要特性,细菌的这种特性又被称为固有耐药。固有耐药由固有耐药基因决定,这类基因是指存在于某类细菌染色体上位置保守的与耐药相关的一类基因。近年来,对固有耐药基因的研究已经越来越受到重视。固有耐药基因的发现不仅可以为新药研制提供药物作用靶标,而且通过阻断病原菌固有耐药基因还可使以往对该类菌不起作用的抗生素药物重新焕发抗菌活性。此外,已有研究表明固有耐药基因能够被移动元件捕获进而可水平转移至其他细菌,因此通过监测固有耐药基因可以预测耐药菌的出现。本文对传统的细菌固有耐药机制包括细胞膜的低渗透性和多药外排泵系统,以及已知重要病原菌的转移酶和代谢相关酶的固有耐药机制进行了介绍。同时,进一步对隐性固有耐药基因的特性进行了阐释,最后探讨了固有耐药与获得性耐药的进化关系,指出固有耐药基因很可能是一些获得性耐药基因的来源。     

双平板对照筛选跟踪分离细菌外排泵抑制剂

建立了细菌外排泵抑制剂的筛选与活性跟踪方法.准备2个平板,一个为普通营养琼脂平板,另一个为舍小蘖碱的普通营养琼脂平板,通过比较两个平板含药纸片周围抑菌圈的直径大小判断筛选结果,方法可靠稳定.筛选发现某霉菌提取物对细菌外排泵有抑制活性,经活性跟踪分离,得到单体化合物,经NMR鉴定为4′,5,7-三羟基异黄酮.方法简便易行,成本低,适宜于对大批样本进行快速筛选并在分离时进行活性跟踪.     

淋病流行株外排系统与外膜通透性和多重耐药性的关系

探讨外排系统、外膜通透性与淋病流行株多重耐药性的关系。应用K—B法和琼脂稀释法从湛江地区分离出62株淋球菌多重耐药株。利用SDS—PAGE测定淋球菌外膜孔蛋白的表达;应用直接荧光法测定能量抑制剂加入前后淋球菌对抗生素的摄入和积累情况,比较耐药菌与敏感菌内膜泵蛋白表达的差异;利用煮沸法提取细菌DNA,PCR扩增mtrR基因,并对扩增产物测序,比较敏感株与多重耐药株的差异。结果5株多重耐药菌均有外膜孔蛋白表达的缺失或下降,同时伴有外排泵蛋白的表达;5株敏感淋球菌无mtrR的突变,10株多重耐药株均有mtrR基因的突变。表明外排系统、外膜通透性与淋病流行株的多重耐药性密切相关。     

《细胞研究》:抗生素耐药性研究取得进展

<正>细菌的药物抗性是当今全球面临的主要公共健康威胁之一。抗药性相关的机制研究及对策已成为世界卫生组织和各国政府共同关注的问题。日前,中科院生物物理所张凯、赵永芳课题组合作,在抗生素耐药性研究领域取得进展,相关成果发布于《细胞研究》。细菌有多种形式的抗药机制,最普遍的一种机制是利用细胞膜上的多个药物外排泵,将抗生素外排出细胞。大肠杆菌MFS家族的多药物外排蛋白Mdf A是抗药机制研究中的范例,对该蛋白结构的解析有助于深入认识细菌的药物外排机制。张凯课题组成功解析了Mdf A-氯霉素以及     

群体感应与微生物耐药性

微生物耐药性已成为全球关注的严重问题,其演化机制和调控机理也已成为研究热点。近年来的研究发现,一些微生物耐药性机制受到群体感应系统的调控。群体感应是一种在微生物界广泛存在并与菌体密度关联的细胞-细胞间的通讯系统。高密度的菌落群体能够产生足够数量的小分子信号,激活下游包括致病毒力和耐药性机制在内的多种细胞进程,耐受抗生素并且危害寄主。本文结合国内外最新的研究进展,对微生物群体感应系统的研究现状进行了概括性介绍,重点阐述了群体感应系统对微生物耐药性机制的调控作用,如微生物生物被膜形成和药物外排泵调控等方面的作用,并探讨了利用群体淬灭控制微生物耐药性的新策略。