New dual ATP-competitive inhibitors of bacterial DNA gyrase and topoisomerase IV active against ESKAPE pathogens
作者:Martina Durcik、Ákos Nyerges、Žiga Skok、Darja Gramec Skledar、Jurij Trontelj、Nace Zidar、Janez Ilaš、Anamarija Zega、Cristina D. Cruz、Päivi Tammela、Martin Welin、Yengo R. Kimbung、Dorota Focht、Ondřej Benek、Tamás Révész、Gábor Draskovits、Petra Éva Szili、Lejla Daruka、Csaba Pál、Danijel Kikelj、Lucija Peterlin Mašič、Tihomir Tomašič
DOI:10.1016/j.ejmech.2021.113200
日期:2021.3
simultaneously inhibit multiple bacterial targets are more likely to suppress the evolution of target-based resistance than monotargeting compounds. The structurally similar ATP binding sites of DNA gyrase and topoisomerase Ⅳ offer an opportunity to accomplish this goal. Here we present the design and structure-activity relationship analysis of balanced, low nanomolar inhibitors of bacterial DNA gyrase and topoisomerase
耐多药细菌的增加定义了对鉴定不易产生耐药性的新型抗菌剂的需求。与单靶标化合物相比,同时抑制多个细菌靶标的化合物更有可能抑制基于靶标的耐药性的演变。DNA促旋酶和拓扑异构酶Ⅳ的结构相似的ATP结合位点为实现这一目标提供了机会。在这里,我们介绍细菌DNA促旋酶和拓扑异构酶IV的平衡,低纳摩尔抑制剂的设计和构效关系分析,这些抑制剂对ESKAPE病原体表现出有效的抗菌活性。对于抑制剂31c,与金黄色葡萄球菌复合的晶体结构获得的DNA促旋酶B证实了这些化合物的作用方式。最好抑制剂,31H,不显示任何的体外细胞毒性,并具有对革兰氏阳性优异效力(MICS:范围,0.0078-0.0625微克/毫升)和革兰氏阴性病原体(MICS:范围,1-2微克/毫升) 。此外,31h抑制了GyrB突变体,该突变体可能对其他药物产生耐药性。基于这些数据,我们希望31h的结构衍生物将代表迈向不受现有抗药性影响的临床有效的多靶点抗微生物剂的一步。