[发明专利]一种金黄色葡萄球菌抑制剂的筛选方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及到一种金黄色葡萄球菌抑制剂的筛选方法。

背景技术

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是人类的一种重要病原菌，隶属于葡萄球菌属(Staphylococcus)，有“嗜肉菌”的别称，是革兰氏阳性菌的代表，可引起许多严重感染。研究表明青霉素对金黄色葡萄球菌抑制作用明显。这主要是因为青霉素能够抑制与金黄色葡萄球菌细胞壁合成相关的关键酶。然而，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的产生使青霉素类的药物完全失效，也使原有的靶标面临淘汰。因此，选用新型靶标，筛选新型的抑制剂迫在眉睫。

传统的抑制剂筛选是利用不同种类的化合物通过纸片法直接筛选金黄色葡萄球菌的抑制剂。该技术不但不清楚药物的作用靶标，作用机制，而且工作量大，筛选存在盲目性，筛选周期长，成本高，而且成功率较低，如中国专利 201510539676.2“一种金黄色葡萄球菌抑制剂”-中记载的筛选方法。

苏氨酰tRNA合成酶是蛋白质合成中的关键酶，其在同一物种中十分保守，而在不同物种中却存在差异。因此，苏氨酰tRNA合成酶被认为是开发细菌抑制剂最有前景的靶标之一。

目前，无文献报道利用金黄色葡萄球菌的苏氨酰tRNA合成酶为靶标筛选抑制剂，更无文献报道以金黄色葡萄球菌的苏氨酰tRNA合成酶进行的虚拟筛选和其新型抑制剂的开发。

发明内容

为了解决上述问题，本发明首先提出一种金黄色葡萄球菌抑制剂的筛选方法。

本发明通过如下技术方案实现。

一种金黄色葡萄球菌抑制剂的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法包括如下步骤：

(1)通过虚拟筛选获得候选化合物；

(2)将步骤(1)获得的候选化合物进行金黄色葡萄球菌的抑菌活性实验，得到目标化合物。

根据本发明，步骤(1)中，所述虚拟筛选优选为分子对接的虚拟筛选方法。

根据本发明，步骤(1)中，所述虚拟筛选使用的靶标为金黄色葡萄球菌苏氨酰tRNA合成酶，例如金黄色葡萄球菌苏氨酰tRNA合成酶三维结构为PDB中的蛋白(PDB ID：1NYR)或其它金黄色葡萄球菌苏氨酰tRNA合成酶的三维结构。

根据本发明，步骤(1)中，所述虚拟筛选中还使用阳性对照，例如使用勃利霉素或利福平作为虚拟筛选的阳性对照。

根据本发明，步骤(1)中，候选化合物为得分大于阳性对照的化合物，优选为得分大于阳性对照且得分排名前200的化合物，还优选排名前150的化合物，例如排名前100的化合物。

根据本发明，步骤(2)中，所述抑菌实验选自琼脂稀释法、纸片扩散法或常量肉汤稀释法，优选为纸片扩散法。

根据本发明，步骤(2)中，当抑菌活性实验使用纸片扩散法时，目标化合物的抑菌圈不小于8mm，优选不小于9mm，还优选不小于10mm。

作为一个实施方法，本发明所述筛选方法包括如下步骤：

(S1.1)获得金黄色葡萄球菌苏氨酰tRNA合成酶的三维结构和备选化合物的分子结构；

(S1.2)将步骤S1.1获得的三维结构和备选化合物的结构进行分子对接前处理；

(S1.3)利用步骤S1.2处理的三维结构和备选化合物的结构通过虚拟筛选获得候选化合物；

(S2)使用步骤S1.3获得的候选化合物进行金黄色葡萄球菌的抑菌活性实验。

根据本发明的筛选方法，步骤S1.1中，

金黄色葡萄球菌苏氨酰tRNA合成酶的三维结构优选在PDB的网站上搜索获得，例如在PDB的网站上搜索获得金黄色葡萄球菌苏氨酰tRNA合成酶的三维结构为PDB中的蛋白(PDB ID：1NYR)或其它金黄色葡萄球菌苏氨酰tRNA 合成酶的三维结构。

备选化合物的分子结构优选通过化合物数据库如ZINC数据库中的天然产物数据库获得，还可以通过其它的化合物数据库获得，例如NCBI的Pubmed Compound数据库、Specs数据库、drugbank数据库或百灵威公司提供的用于药物筛选的数据库等获得。

所述备选化合物可以为小范围化合物库，例如从ZINC数据库中下载的任意含有13000个化合物的小范围化合物库。

根据本发明的筛选方法，步骤S1.2中，