d-Cycloserine destruction by alanine racemase and the limit of irreversible inhibition
作者:Cesira de Chiara、Miha Homšak、Gareth A. Prosser、Holly L. Douglas、Acely Garza-Garcia、Geoff Kelly、Andrew G. Purkiss、Edward W. Tate、Luiz Pedro S. de Carvalho
DOI:10.1038/s41589-020-0498-9
日期:2020.6
paradox, we investigated the chemical mechanism of Alr inhibition by DCS. Inhibition of M. tuberculosis Alr and other Alrs is reversible, mechanistically revealed by a previously unidentified DCS-adduct hydrolysis. Dissociation and subsequent rearrangement to a stable substituted oxime explains Alr reactivation in the cellular milieu. This knowledge provides a novel route for discovery of improved Alr inhibitors
广谱抗生素 D-环丝氨酸 (DCS) 是用于治疗多重和广泛耐药结核病的方案的关键组成部分。DCS 是 D-丙氨酸的一种结构类似物,可结合并灭活参与肽聚糖生物合成的两种必需酶,丙氨酸消旋酶 (Alr) 和 D-Ala:D-Ala 连接酶。Alr 的失活被认为是通过基于机制的不可逆途径进行的,与吡哆醛 5'-磷酸辅因子形成加合物,导致细菌死亡。与该假设不一致的是,在暴露于临床相关的 DCS 浓度后可以检测到结核分枝杆菌 Alr 活性。为了解决这个悖论,我们研究了 DCS 抑制 Alr 的化学机制。对结核分枝杆菌 Alr 和其他 Alrs 的抑制是可逆的,由以前未知的 DCS 加合物水解机制揭示。解离和随后重排成稳定的取代肟解释了细胞环境中的 Alr 再激活。这一知识为发现针对结核分枝杆菌和其他细菌的改进的Alr抑制剂提供了一条新途径。