[发明专利]抗菌化合物高通量筛选方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于兽医微生物学和兽药学技术领域。具体涉及抗菌化合物高通量筛选方法及应用，本发明筛选得到一些具有抗菌活性的化合物。

背景技术

随着抗生素的滥用，细菌耐药性的现象越来越严重，近年来，细菌耐药性的发展速度已超过了新药的研发速度(David ML.Discovery research：the scientific challenge of finding new antibiotics.J Antimicrob Chemother，2011，66(9)：1941-1944)，多重耐药现象日益严重(Donadio S，Carrano L，Brandi L，Serina S，Soffientini A，Raimondi E，Montanini N，Sosio M，Gualerzi CO.Targets and assays for discovering novel antibacterial agents.J Biotechnol，2002，99：175-185；Walsh FM，Amyes SG.Microbiology and drug resistance mechanisms of fully resistant pathogens.Curr Opin Microbiol，2004，7：439-444)，严重威胁着人类的健康和畜牧业的发展。因此，新药的研发及其研发手段的创新具有重大意义。随着基因组时代的迅速发展，研发者将新抗菌药物的发现寄望于全基因组测序和药物靶标的预测上，但很多新的靶标抑制剂在体外针对特定靶点的实验中表现出很高的活性，但是在整个病原体细胞的检测中却不显示抑制活性(Richard LM and John FB.Antibacterial drug discovery-Then，now and the genomics future.Biochemical pharmacology，2006，71：901-909)。针对单一靶标的传统开发模式正在受到严峻挑战，而行之有效的解决办法之一是利用全菌细胞代替单一的靶点作为筛选载体，得到的先导化合物具有直接的抗菌活性，且因为可能针对细菌上的多个靶标而不易使细菌产生耐药性。

目前，结构生物学，组合化学等新技术的应用，以及组合化学与计算机辅助设计的结合，加速了合成化合物的合成速度，增加了化合物库的容量，大量天然物质中也存在很多潜在的抗菌活性物质，筛选的速度也成了药物研发的瓶颈之一，因此高通量的筛选方法(High throughput screening，HTS)显得越来越重要。HTS以分子水平或细胞水平的实验方法为基础，以96孔板或384孔板等微板形式作为实验工具的载体，以灵敏快速的检测仪器采集实验数据，用计算机对实验数据进行分析，同一时间能够检测数以千万的样品(Macarron R.Critical review of the role of HTS in drug discovery.Drug Discov Today，2006，11(7-8)：277-279)。计算机、分子生物学、组合化学的发展以及基于荧光、化学发光、放射性检测技术的应用，都推动了HTS技术的应用和发展。

胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae，APP)引起猪传染性胸膜肺炎(Porcine Contagious pleuropneumonia)，对全世界和我国的养猪业都造成了严重了的经济损失。而用该胸膜肺炎放线杆菌筛选出有效的抗菌药物尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，建立抗菌化合物高通量筛选方法并将之应用于新型抗菌药物的筛选。本发明的核心是利用一个具有对六种抗生素有抗性的靶标菌胸膜肺炎放线杆菌地方分离株HB0503作为筛选菌株，建立一种快速、直接、高通量、低成本的抗菌化合物高通量筛选方法，并将该方法应用于新型抗菌化合物的筛选。

申请人所在华中农业大学农业微生物学国家重点实验室于2005年在中国湖北分离了一株多重耐药的APP地方分离株HB0503，该菌株具有对磺胺二甲嘧啶(Sulfadimidine)、庆大霉素(Gentamicin)、氯霉素(Chloramphenicol)、链霉素(Streptomycin)、氨苄西林(Ampicillin)和卡那霉素(Kanamycin)六种抗菌药物的抗性，为本发明提供了一个非常有价值的抗菌药物筛选工具，因为用多抗性菌株筛选出的化合物的抗菌作用机制可能有别于这些已知抗菌药物的抗菌机制，从而发现具有新型抗菌机制的化合物。

具体地，本发明的技术方案如下所述。