分享一篇发表在JACS上的文章：Chemical Proteomics Reveals Antibiotic Targets of Oxadiazolones in MRSA，通讯作者是来自莱顿大学的Mario van der Stelt教授和Nathaniel I. Martin教授，前者课题组主要从事药物开发，而后者课题组的研究方向是利用有机化学和化学生物学来开发抗传染病药物以及表观遗传学工具。
细菌多药耐药性的产生和相关抗生素的缺乏是丞待解决的问题。在革兰氏阳性病原体中，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)仍然是最难解决的病原体之一，因此人们迫切需要开发新型抗生素来对抗微生物的耐药性。表型筛选是一种识别新型作用模式抗生素的有效途径，但阐明抗生素的作用靶点仍然具有挑战性。得益于化学蛋白质组学的发展，本文作者将表型筛选与化学蛋白质组学相结合，用来发现新型抗MRSA抗生素及其相互作用蛋白。
作者首先基于小分子结构多样性、类药物性质等特点，构建了包含352个小分子的文库，并且在100 μM范围内对化合物进行MRSA抑菌活性筛选，初步发现25种化合物可以阻止细菌生长。随后作者测定了它们的最低抑菌浓度MIC，从中获得最有效的原始化合物1（MIC为6.25 μM）。化合物1中含有噁二唑酮部分，目前已报道该基团能够与酶的催化活性丝氨酸和半胱氨酸残基发生共价反应。作者为了进一步地确定其构效关系并优化其效价，简化骨架后合成了61个衍生物，进行了抗MRSA活性测试，结果发现其中的化合物3对多种临床分离株具有高度活性。在获得潜在抗金黄色葡萄球菌的化合物后，作者利用基于活性的蛋白质组学分析ABPP技术来鉴定化合物的相互作用蛋白。因为恶二唑酮类化合物与蛋白的共价反应机制，作者用炔基取代化合物3的间苯氧基，形成活性探针4。利用竞争性ABPP实验，作者鉴定到10个潜在的相互作用蛋白。在后续的靶点验证中，作者通过转座子突变实验，进一步筛选获得真实的相互作用靶点；并且构建了非活性化合物作为对照再次进行竞争性ABPP实验，结合转座子突变的结果，以及在化合物3的耐药性菌株的蛋白质组学结果，从真实结合靶点中综合筛选出与化合物抗菌活性相关的核心蛋白FphC, AdhE和FabH。
综上，本文通过表型筛选和化学蛋白质组学方法，初步解释了噁二唑酮类药物在MRSA的药理作用模式和蛋白靶点。
本文作者：MB
责任编辑：JGG
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c10819
文章引用：DOI：10.1021/jacs.2c10819
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