ABSTRACT
A series of 3,5-dioxopyrazolidines was identified as novel inhibitors of UDP-
N
-acetylenolpyruvylglucosamine reductase (MurB). Compounds 1 to 3, which are 1,2-bis(4-chlorophenyl)-3,5-dioxopyrazolidine-4-carboxamides, inhibited
Escherichia coli
MurB,
Staphyloccocus aureus
MurB, and
E. coli
MurA with 50% inhibitory concentrations (IC
50
s) in the range of 4.1 to 6.8 μM, 4.3 to 10.3 μM, and 6.8 to 29.4 μM, respectively. Compound 4, a C-4-unsubstituted 1,2-bis(3,4-dichlorophenyl)-3,5-dioxopyrazolidine, showed moderate inhibitory activity against
E. coli
MurB,
S. aureus
MurB, and
E. coli
MurC (IC
50
s, 24.5 to 35 μM). A fluorescence-binding assay indicated tight binding of compound 3 with
E. coli
MurB, giving a dissociation constant of 260 nM. Structural characterization of
E. coli
MurB was undertaken, and the crystal structure of a complex with compound 4 was obtained at 2.4 Å resolution. The crystal structure indicated the binding of a compound at the active site of MurB and specific interactions with active-site residues and the bound flavin adenine dinucleotide cofactor. Peptidoglycan biosynthesis studies using a strain of
Staphylococcus epidermidis
revealed reduced peptidoglycan biosynthesis upon incubation with 3,5-dioxopyrazolidines, with IC
50
s of 0.39 to 11.1 μM. Antibacterial activity was observed for compounds 1 to 3 (MICs, 0.25 to 16 μg/ml) and 4 (MICs, 4 to 8 μg/ml) against gram-positive bacteria including methicillin-resistant
S. aureus
, vancomycin-resistant
Enterococcus faecalis
, and penicillin-resistant
Streptococcus pneumoniae
.
摘要
一系列 3,5-二氧代吡唑烷类化合物被鉴定为 UDP-N-甲基吡咯烷酮的新型抑制剂。
N
-乙酰苯酚丙酮酰葡糖胺还原酶 (MurB) 的新型抑制剂。化合物 1 至 3 均为 1,2-双(4-氯苯基)-3,5-二氧代吡唑烷-4-甲酰胺类化合物,可抑制
大肠杆菌
金黄色葡萄球菌
金黄色葡萄球菌
和
大肠杆菌
MurA 的 50%抑制浓度(IC
50
范围分别为 4.1 至 6.8 μM、4.3 至 10.3 μM 和 6.8 至 29.4 μM。化合物 4 是一种 C-4 未取代的 1,2-双(3,4-二氯苯基)-3,5-二氧代吡唑烷,对大肠杆菌和大肠埃希氏菌表现出中等程度的抑制活性。
大肠杆菌
金黄色葡萄球菌
金黄色葡萄球菌
MurB 和
大肠杆菌
MurC(IC
50
s,24.5 至 35 μM)。荧光结合试验表明化合物 3 与大肠杆菌 MurB 和 MurC(IC 50 秒,24.5 至 35 μM)紧密结合。
大肠杆菌
MurB 的紧密结合,解离常数为 260 nM。大肠杆菌 MurB 的结构特征
大肠杆菌
MurB 的结构表征,并获得了与化合物 4 复合物的晶体结构,分辨率为 2.4 Å。晶体结构表明,化合物与 MurB 的活性位点结合,并与活性位点残基和结合的黄素腺嘌呤二核苷酸辅助因子发生了特异性相互作用。使用一株表皮葡萄球菌进行肽聚糖生物合成研究。
表皮葡萄球菌
发现,在与 3,5-二氧代吡唑烷类化合物培养后,肽聚糖的生物合成减少,IC
50
为 0.39 至 11.1 μM。化合物 1 至 3(MICs 为 0.25 至 16 μg/ml)和化合物 4(MICs 为 4 至 8 μg/ml)对革兰氏阳性菌(包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)具有抗菌活性。
金黄色葡萄球菌
耐万古霉素
耐万古霉素
耐青霉素肺炎链球菌
肺炎链球菌
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