以SecA动力泵为靶点的抗革兰氏阴性细菌药物筛选模型及用途

摘要

本发明涉及一种高效表达革兰氏阴性细菌例如绿脓杆菌secA基因的secA缺失的温度敏感型重组大肠杆菌，一种以SecA动力泵为靶点的新型抗革兰氏阴性细菌药物微生物细胞水平筛选模型，其利用高效表达绿脓杆菌secA基因的secA缺失的温度敏感型大肠杆菌，以及野生型大肠杆菌和绿脓杆菌，用于针对SecA动力泵靶点对候选微生物的次级代谢产物进行微生物细胞水平的抗革兰氏阴性细菌药物筛选。所述模型还可用于针对候选化合物的筛选。

说明书

发明领域

本发明涉及一种secA缺失的温度敏感型重组大肠杆菌，其高效表达革兰氏阴性细菌例如绿脓杆菌secA基因。本发明还涉及一种以SecA动力泵为靶点的新型抗革兰氏阴性细菌药物微生物细胞水平筛选模型，其利用高效表达绿脓杆菌secA基因的secA缺失的温度敏感型大肠杆菌，以及野生型大肠杆菌和绿脓杆菌，用于针对SecA动力泵靶点对候选微生物的次级代谢产物进行微生物细胞水平的抗革兰氏阴性细菌药物筛选。所述模型还可用于针对候选化合物的筛选。

发明背景

当前，革兰氏阴性细菌仍然是医院与社区感染中最重要的致病菌，而且耐药问题在革兰氏阴性细菌的感染治疗中也越来越成为一个难题。耐药革兰氏阴性细菌多为条件致病菌，占医院临床检出的耐药病原菌60％～81％[1、9、10]。常见的致病菌有：绿脓杆菌、大肠杆菌及肠杆菌属、阴沟杆菌、沙雷菌属、沙门菌属、枸椽酸菌属、肺炎杆菌、不动杆菌、流感杆菌等。耐药机制主要有：细菌细胞膜通透性改变；细菌主动外排系统；PBPs改变；产生β-内酰胺酶、钝化酶、酯酶、乙酰转移酶等灭活酶。而解决这一问题最为有效的方法就是寻找和发现新的作用机制的、与已有的抗生素无交叉耐药的新型抗革兰氏阴性细菌的药物。

铜绿假单胞菌(Pseudomona saeruginosa)，又名绿脓杆菌，是假单胞菌属中的代表菌种。最早是在1882年从病人化脓的伤口中分离出来，但到目前为止，它仍然是一种重要的院内感染条件致病菌，常常感染免疫力低下的病人，引起菌血症，肺炎，泌尿系统感染。近几年的研究还表明绿脓杆菌与大多数囊性纤维化病人的发病率和死亡率有关[4]，在成年的病人中，81％的感染了绿脓杆菌[5]，绿脓杆菌中磷脂酶C的产生与病人肺功能的降低与病情的恶化相关[6]。由于绿脓杆菌外膜通透性低并存在着外排多种物质的主动外排系统(ActiveEfflux Systems)，使得绿脓杆菌具有先天的多重耐药性，而当细菌与抗生素接触后，又可以产生抗生素的修饰酶；降低抗生素作用位点的敏感性而获得的后天的耐药性，导致经常表现对β-内酰胺类、氯霉素类、喹诺酮类、磺胺类等多种抗生素的多重高度耐药，临床治疗十分困难，一旦感染，死亡率很高，已经成为临床医生面临的治疗难题之一。因此，迫切需要发现新的抗绿脓杆菌等革兰氏阴性细菌的药物。

从成千上万个微生物代谢产物中挑选所需的抗菌药物是非常艰难的一个过程。目前开发新型有用的微生物药物，虽然仍有很大的潜力，但研究工作的难度越来越大，耗时越来越长，需要的资金也越来越多。因此，针对候选微生物的简单、快速、特异的筛选模型是关键。为摆脱筛选的盲目性，提高效率，有必要进行定靶筛选，从细菌生存所必须的组成成分或者临床有效抗生素的作用机理和细菌的耐药机理来设计筛选模型，有目的地筛选具有某种作用机理的抗生素，试图获得抗菌作用强、对耐药菌有效、毒性小的新抗生素。

为获得新抗革兰氏阴性细菌药物，本发明人引入了一个崭新的药物作用靶点，即：以SecA动力泵为靶点，通过本发明所述筛选模型，筛选新的抗绿脓杆菌或大肠杆菌以及其它耐药菌的新化合物。

发明内容

众所周知，蛋白质的翻译是在细胞质中进行的，但是研究表明在革兰氏阴性细菌中，大约有三分之一的蛋白质必须穿过细胞内膜运送到周质或分泌到细胞外才能发挥它们正常的功能[7]。细菌中含有多种蛋白质转运的途径，但最主要的途径被称之为分泌途径(secretionpathway)，简称为Sec途径。大多数的分泌蛋白和一些整合膜蛋白的转运都是通过这条途径进行的[8]。分泌蛋白是以前体的形式合成的，其氨基端都含有信号肽。它们通过共翻译或翻译后转运的形式穿过细胞内膜[9]。这一过程是由转运酶所催化的[10]。转运酶是由多个亚基组成的复合体，其中的核心部分包括SecY、SecE和SecG组成的膜整合区以及SecA二聚体组成的外周区[11]。而其它的组分包括SecD、SecF和YajC都不是蛋白质转运所必须的，但与蛋白质转运信道的稳定性和转运效率有关[12]。蛋白前体以非折叠的形式，通过ATP和PMF的能量输入形式进行跨膜转运，最终信号肽在周质中被信号肽酶水解除去。释放的成熟蛋白或在周质伴侣分子的作用下折叠成它正确的构象或继续被运送到细胞外或嵌合到细菌外膜中。

SecA是蛋白质转运途径中的“动力泵”，它是一种ATP酶，可通过水解ATP产生的能量推动着多肽链穿过SecYEG信道。目前的证据表明在转运过程中SecA在水解ATP的同时还经历着插入和脱离细胞内膜SecYEG通道的循环，这样每一次循环可推动20多个氨基酸的连续跨膜运动[10]。SecA在细菌中不可缺少，而且是细菌中所特有的，因此它将为我们筛选抗细菌的药物提供了一个崭新、低毒的靶点。

本发明筛选模型的建立基于如下机理，即：抑制SecA的ATP酶活性的化合物，必然会在一定程度上抑制蛋白质的转运和分泌，这其中也包括抑制革兰氏阴性细菌的外膜蛋白，这样可有利于提高其外膜的通透性或破坏绿脓杆菌等革兰氏阴性细菌外排泵。

因此，如果将SecA的ATP酶抑制剂与其它抗生素联合使用，很可能会降低绿脓杆菌等革兰氏阴性细菌固有的多重耐药性，从而扩大了临床上的用药范围。另外，一旦蛋白质转运受阻，也一定会影响到绿脓杆菌等革兰氏阴性细菌生物膜的形成，这也可以缓解由此产生的绿脓杆菌等革兰氏阴性细菌的耐药问题。

为了从大量的微生物代谢产物和其它来源的样品中筛选SecA的ATP酶活性抑制剂，需要首先建立简便易行并且低成本的初筛方法。

本发明的一个方面，涉及高效表达绿脓杆菌基因的secA缺失的温度敏感型大肠杆菌。具体的，本发明人利用绿脓杆菌基因组计划中提供的信息，设计引物扩增绿脓杆菌的secA基因，在secA缺失的温度敏感型大肠杆菌B121.19中，克隆并高效表达绿脓杆菌secA基因。

在本发明的一个实施方案中，所述高效表达绿脓杆菌secA基因的secA缺失的温度敏感型大肠杆菌B121.19中，绿脓杆菌secA基因的表达可以在非允许的温度下，互补温度敏感型大肠杆菌B121.19中发生琥珀突变的SecA的功能，使得该重组菌株B121.19/pET20b/pasecA能够在42℃下生长。

在本发明的又一方面，涉及一种以SecA动力泵为靶点的新型抗绿脓杆菌药物微生物细胞水平筛选模型，其中利用本发明所述高效表达绿脓杆菌secA基因的secA缺失的温度敏感型大肠杆菌作为检定菌株，以及野生型大肠杆菌和绿脓杆菌为对照菌株，针对SecA动力泵靶点对候选微生物的次级代谢产物进行微生物细胞水平的抗绿脓杆菌药物筛选。

在本发明的一个实施方案中，采用本发明所构建的细胞水平抗绿脓杆菌药物筛选模型，以所述重组菌株B121.19/pET20b/pasecA作为检定菌，依据在42℃下是否抑制大肠杆菌和绿脓杆菌SecA蛋白的互补作用，并联合使用野生型的大肠杆菌、绿脓杆菌作为对照菌株，成功建立简便廉价而且有效的初筛模型。

本发明所述细胞水平抗绿脓杆菌药物筛选模型，可用于针对微生物的次级代谢产物进行微生物细胞水平的抗绿脓杆菌药物筛选。还可用于针对候选化合物的进行微生物细胞水平的抗绿脓杆菌药物筛选。

本发明所述筛选模型中，针对候选微生物的刺激代谢产物的微生物细胞水平的筛选通过包括如下步骤的方法进行：

1)候选次级代谢产物的产生以及候选化合物的制备：

选择合适的发酵培养基，在适于微生物次级代谢产物产生和/或累积的条件下培养微生物。

本领域普通技术人员，能够根据待培养的微生物类型，以及期望的候选微生物所产生的次级代谢产物，选择合适的发酵培养基和培养条件。为实现微生物的生长和次级代谢产物的累积，通常采用液体培养基进行发酵培养。

对于以产生大量次级代谢产物而著称的放线菌目中的微生物，包括但不限于，例如链霉菌、小单孢菌、诺卡菌等为实现微生物的发酵和次级代谢产物的累积，通常在26-30℃，例如为28℃下，采用液体培养基，振荡摇瓶培养例如约36-120小时，例如为约48-96小时，或者例如约为72-96小时。

为便于进行筛选，通常将经过上述发酵获得的发酵液采用例如离心沉淀等本领域公知的方法除去微生物菌体，以上清液作为样品经过适当的梯度稀释用于进行筛选。

对于候选次级代谢产物累积在微生物体内的情形，可以通过将例如离心沉淀等方式获得的微生物菌体，经过例如细胞破碎机等本领域公知的方式细胞破损后，再次采用高速离心沉淀的方式去除细胞碎片，以上清液作为样品经过适当的梯度稀释用于进行筛选。

对于候选产物为化合物的情形，可以将待测化合物以适当的溶剂溶解后经过适当的梯度稀释，制成待测样品。本领域普通技术人员知晓如何根据待选择的化合物性质选择适当的无机和或有机溶剂，包括但不限于，水、生理盐水、磷酸缓冲盐液、二甲基亚砜，

2)筛选模型的制备

按照本领域普通技术人员知晓的方法，将固体培养基，例如TAG琼脂培养基(10g/L胰蛋白胨，5g/L NaCl，A salts[10]和0.5％葡萄糖，1.5％琼脂)熔化，冷却到合适的温度，例如(45℃左右)，加入100μg/ml氨苄青霉素和培养基体积0.5-1.5％的对数生长期的所述高效表达绿脓杆菌secA基因的secA缺失的温度敏感型大肠杆菌作为检定菌以及同样处于对数生长期的野生型大肠杆菌和绿脓杆菌作为对照菌株，倒入单独的PETRI’s培养皿中，制成检定平板，待用。

3)加样

将如上述步骤1)所得经过适当稀释的含有待测次级代谢产物的微生物发酵产品，以适当的加样量加样于含有本发明所述筛选模型的培养基上。本领域普通技术人员知晓如何对含有待测次级产物的微生物发酵产品进行适当稀释，例如浓度梯度稀释，或是进行适当地浓缩，以便于用于本发明所述筛选模型。

为方便样品加样，通常采用按一定的顺序和/或及一定的间隔，在如上述步骤2)中所获得的涂布有检定菌株和/或对照菌株的培养皿中排列筛选用的例如无菌牛津杯或滤纸纸片等。事实上，只要能够便于操作和方便观察实验结果，可以采用本领域技术人员周知的任何方法加样，所述样品的顺序和间隔完全能够由本领域普通技术人员依据常规操作加以确定。

本发明所述筛选模型也可采用不同于上述具体加样方法的本领域公知的其它方式进行加样，例如对于高通量药物筛选，也可以采用机械手或机器人按照相应的程序进行自动化点样。

4)检测及阳性样品判定：

在预定的温度，如37℃(对于大肠杆菌和绿脓杆菌，对照菌)或42℃(高效表达绿脓杆菌secA基因的secA缺失的温度敏感型大肠杆菌检定菌)下，过夜培养后测定抑菌圈的大小。

作为初筛模型，抑菌圈直径大于9mm，优选大于10mm，更优选大于11mm，特别优选大于12mm，甚至更优选大于13mm，最优选大于14mm的，判定为具有针对SecA动力泵靶点的阳性样品。

以下结合具体实施例用于说明本发明所述的筛选模型以及相应的筛选方法。

实施例

材料和方法

菌株、质粒、培养基和试剂

绿脓杆菌PAO1菌株及其基因组DNA由美国佐治亚州立大学Dr.C.D.Lu惠赠；大肠杆菌DH5α，BL21.19(secA13ts)[9]，质粒pET20b，质粒pET5a/ecsecA均为美国佐治亚州立大学Dr.Tai实验室保存，温度敏感性突变体大肠杆菌BL21.19(secA13ts)被用来表达大肠杆菌和绿脓杆菌的secA基因。培养微生物细胞所用的是TAG液体培养基(10g/L胰蛋白胨，5g/L NaCl，A salts[10]和0.5％葡萄糖)和TAG液体培养基(10g/L胰蛋白胨，5g/L NaCl，A salts[10]和0.5％葡萄糖，1.5％琼脂)，并加入100μg/ml氨苄青霉素。限制性内切酶NdeI和Hind III购自Roche公司，TripleMaster PCR System购自eppendorf公司。pGEM-T vector是美国promega公司产品。Gel CleanupKit购自Qiagen公司。IPTG和X-gal是Sigma公司的产品。

本发明采用的分子生物学方法均按照产品供应商提供的方案或者本领域公知的方法进行，参见例如：分子克隆：实验室指南(第二版)，冷泉港出版社出版。

实施例1绿脓杆菌PAO1 SecA基因的扩增和表达

PAO1 secA基因扩增的引物设计

根据铜绿色假单胞菌(P.aeruginosa)基因组数据库(www.pseudomonas.com)中公开的序列数据，设计寡核苷酸引物

pasecA F1：5’-TCCCCACGTGTGGATGACCAAGTCCATATG-3’(SEQ IDNO：1)；

pasecA R1：5’-GGTGAACCAGGCGGGAAGCTTAGTC--3’(SEQ ID NO：2)，

引物中下划线部分分别为NdeI和Hind III限制酶切位点。

PAO1 SecA基因的PCR扩增

PCR反应体系包括：10X反应缓冲液，dNTP混合物，pasecA F1引物，pasecA R1引物，Triplemaster DNA聚合酶，PAO1基因组DNA以及不含有核酸酶的双蒸水。反应的中体积为50μl。PCR反应的条件为：94℃5分钟，94℃1分钟，50℃1分钟，72℃3.5分钟，29个循环，最后一步72℃10分钟。

pGEM-T载体克隆的构建

Triplemaster DNA聚合酶具有高保真3’-5’外切酶的活性，同时它还保留着Taq酶的特性，其PCR产物的末端有一个单个的dA，因此可以直接用pGEM-T载体克隆。连接反应体系如下：5μl 2X连接缓冲液，1μl pGEM-T载体，2μl PCR产物，1μl T4连接酶，1μl ddH2O。PCR产物与pGEM-T载体的摩尔比应该约为3/1。4℃反应过夜。

在冰水中解冻大约200μl DH5α感受态细胞，加入10μl连接混合物。通过轻轻的转动吸管头使其混匀。置于冰浴中40min。42℃热击45-60秒。再放入冰浴中冷却2min。加入LB液体培养基(室温)至1ml，37℃，200rpm培养1小时。准备LB/氨苄青霉素/IPTG/X-Gal(100mg/ml氨苄青霉素，20μl 50mg/ml X-Gal，20μl 1M IPTG)平板。接种前使其温度达到37℃。取200μl转化的细胞涂布在平板上，37℃培养过夜。

挑取10个白色单菌落，接种至2ml含有100μg/ml氨苄青霉素的LB液体培养基中。37℃剧烈震摇培养12-16小时。提取质粒DNA，用NdeI和Hind III鉴定阳性质粒，命名为pGEM-T/pasecA。

实施例2重组表达质粒pET20b/pasecA的构建

PAO1SecA蛋白表达质粒pET20b/pa secA的构建步骤具体如下：

提取如实施例1所述制备的pGEM-T/pa secA质粒和pET20b载体。37℃，分别用NdeI和Hind III消化两种质粒。

通过琼脂糖凝胶电泳进行分析。利用Gel CleanupKit纯化待插入的片段和载体。用琼脂糖凝胶电泳估测插入片段和载体的量。

将待插入片段与NdeI和Hind III消化后的pET20b，14℃连接过夜。片段和载体的摩尔比应该约为5∶1。使用10μl连接混合物转化DH5α感受态细胞。200μl转化细胞涂布含有氨苄青霉素的LB平板。37℃培养过夜。选择10个单菌落，接种到2ml含有100μg/ml氨苄青霉素的LB液体培养基中。37℃剧烈震摇12-16小时。提取质粒DNA，用Nde I和Hind III鉴定阳性质粒。获得含有重组表达质粒pET20b/pasecA。

用如上述获得的重组表达质粒pET20b/pasecA转化B121.19感受态细胞，获得用于本发明所述筛选模型的检定菌，并命名为BL21.19/pET20b/pasecA。所述检定菌是大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)，该菌已经于2006年10月16日保藏在中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心(CGMCC，北京，中关村北一条，邮政编码100080)，保藏号为CGMCC No.1838。

在本发明所述筛选模型中，还任选的采用了检定菌BL21.19/pET5a/ecsecA。所述检定菌是大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)，该菌已经于2006年10月16日保藏在中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心(CGMCC，北京，中关村北一条，邮政编码100080)，保藏号为CGMCC No.1839。

实施例3检定菌株pET20b/pasecA在BL21.19中诱导表达绿脓杆菌SecA蛋白

将如实施例2所述获得到所有转化细胞涂布于含有氨苄青霉素的LB平板。30℃培养过夜。选择10个单菌落进行划线纯化，挑取单菌落接种到2ml TAG液体培养基中30℃培养过夜。取80μl培养物接种到2ml新鲜的TAG液体培养基中待OD600达到0.8，加入1mM IPTG，25℃培养2小时，采用SDS-PAGE比较SecA蛋白的表达量。

绿脓杆菌SecA蛋白与大肠杆菌SecA蛋白的互补作用的验证

准备两个含有1mM IPTG和100μg/ml氨苄青霉素以及两个只含有100μg/ml氨苄青霉素的TAG平板并分别平分成12份。将只含有空白质粒的空白对照株BL21.19/pET20b以及11株如实施例2中构建的检定菌BL21.19/pET20b/pasecA划线接种于对应的四个平板上，分别放于30和42℃培养过夜。

因为出发菌株大肠杆菌BL21.19(secA13ts)[9]是一株secA基因发生琥珀突变的温敏型菌株，在30℃时能够正常生长，而在42℃时，其生长受到抑制。因此，空白对照株BL21.19/pET20b在30℃的条件下，能够正常生长，而在42℃时则不生长，在培养基平板上没有菌落出现。而BL21.19/pET20b/pasecA在30和42℃时均能很好地生长，初步说明在非允许的温度下(42℃)绿脓杆菌SecA蛋白能够互补大肠杆菌BL21.19中突变的SecA蛋白的功能。

为了进一步确定绿脓杆菌SecA蛋白与大肠杆菌SecA蛋白的互补作用，分别挑取检定菌株BL21.19/pET20b/pasecA和BL21.19/pET5a/ecsecA和空白对照株BL21.19/pET20b单菌落，在含有100μg/ml氨苄青霉素的TAG平板划线，直至出现单菌落。分别放于30和42℃培养过夜。其中，菌株BL21.19/pET5a/ecsecA用作阳性对照株，该工程菌株中所含的质粒包括大肠杆菌自身的secA基因，所以在非允许的温度下(42℃)大肠杆菌野生型的SecA蛋白可以完全互补大肠杆菌BL21.19中突变的SecA蛋白的功能，能够正常生长。

空白对照株BL21.19/pET20b在30℃的条件下，在培养基平板上可出现单菌落，在42℃时则不生长，在培养基平板上没有菌落出现。阳性对照BL21.19/pET20b/ecsecA在30℃时可正常生长，而在42℃时可得到单菌落。而BL21.19/pET20b/pasecA在30和42℃时均能很好地生长，都可得到单菌落。进一步说明在非允许的温度下(42℃)绿脓杆菌SecA蛋白能够互补大肠杆菌BL21.19中突变的SecA蛋白的功能。

实施例4

利用本发明所述筛选模型进行微生物细胞水平上以SecA蛋白为靶点的阳性样品-SecA蛋白抑制剂的筛选

选用实施例2中所得的能够高效表达绿脓杆菌SecA的大肠杆菌重组工程菌B121.19/pET20b/pasecA作为检定菌，野生型的大肠杆菌和绿脓杆菌作为对照，进行微生物细胞水平上以SecA蛋白为靶点的阳性样品-SecA蛋白抑制剂的筛选

1)筛选模型的制备：

检定菌的培养方法如下：将分别保存于斜面培养基上待用的实施例2中所得检定菌株B121.19/pET20b/pasecA、野生型大肠杆菌和绿脓杆菌，接种至2ml LB/TAG液体培养基培养，37℃，振荡培养过夜。按照本领域普通技术人员知晓的方法，将固体培养基TAG琼脂培养基(10g/L胰蛋白胨，5g/L NaCl，A salts[10]和0.5％葡萄糖，1.5％琼脂)熔化，冷却到合适的温度，例如45℃左右，加入100μg/ml氨苄青霉素和0.5-1.5％的对数生长期的所述高效表达绿脓杆菌secA基因的secA缺失的温度敏感型大肠杆菌、作为检定菌以及同样处于对数生长期的野生型大肠杆菌和绿脓杆菌作为对照菌株，倒入单独的PETRI’s培养皿中，制成检定平板，待用。待平板凝固后。将蘸有待测样品(从自然环境分离得到的微生物的发酵样品或者候选化合物)的纸片按一定的顺序及一定的间隔贴到含有检定菌的培养基上，在预定的温度[37℃(使用大肠杆菌，绿脓杆菌作为检定菌时)或42℃(使用B121.19/pET20b/pasecA和B121.19/pET5a/ecsecA作为检定菌时)]下，过夜培养后测定抑菌圈的大小。

实施例5利用筛选模型对微生物发酵样品进行筛选的方法和结果

利用实施例4所述筛选模型，对于含有次级代谢产物的候选微生物发酵样品，通过如下方法进行筛选：

将微生物菌株I06A-00985接种到放线菌发酵培养基A2(0.5％葡萄糖，0.5％酵母浸膏，0.5％蛋白胨，0.5％牛肉膏，0.4％玉米浆，1.0％黄豆饼粉，2.0％淀粉，0.4％CaCO3)中，28℃摇瓶培养96小时，取7ml发酵液在5,000rpm条件下离心，得到上清，用9mm纸片沾取发酵液上清，放于含有本发明所述筛选模型的含有100μg/ml氨苄青霉素的固体TAG(10g/L胰蛋白胨，5g/L NaCl，A salts[10]和0.5％葡萄糖)培养基上，其中所述筛选模型包括0.5％检定菌，即实施例4中所列举的B121.19/pET20b/pasecA和阳性对照株B121.19/pET20b/ecsecA，以及野生型的大肠杆菌和绿脓杆菌；在预定的温度37℃(使用大肠杆菌，绿脓杆菌作为检定菌时)或42℃(使用重组菌株B121.19/pET20b/pasecA和B121.19/pET5a/ecsecA作为检定菌时)下，过夜培养后测定抑菌圈直径的大小。

结果表明，微生物菌株I 06A-00985的发酵液在42℃条件下抑制B121.19/pET20b/pasecA的生长，抑菌圈直径为17mm，但在同样条件下不抑制B121.19/pET5a/ecsecA的生长，说明所述微生物发酵液特异性抑制绿脓杆菌的SecA蛋白的活性。所述微生物发酵液还在37℃条件下抑制绿脓杆菌PAO1的生长，抑菌圈直径为11.5mm，但在同样条件下不抑制大肠杆菌的生长。以上得到的两个抑菌圈直径值都大于9mm，因此，微生物菌株I06A-00985判定为本发明筛选模型所筛选得到的阳性菌株。

实施例6利用筛选模型对待测化合物样品进行筛选的方法和结果

将待测化合物2004B69的10mg/ml的母液稀释500倍，将9mm纸片沾取待测化合物稀释液，放于含有本发明所述筛选模型的含有100μg/ml氨苄青霉素的固体TAG(10g/L胰蛋白胨，5g/L NaCl，A salts[10]和0.5％葡萄糖)培养基上，其中所述筛选模型包括0.5％检定菌，即实施例4中所列举的B121.19/pET20b/pasecA和阳性对照株B121.19/pET20b/ecsecA，以及野生型的大肠杆菌和绿脓杆菌；在预定的温度37℃(使用大肠杆菌，绿脓杆菌作为检定菌时)或42℃(使用重组菌株B121.19/pET20b/pasecA和B121.19/pET5a/ecsecA作为检定菌时)下，过夜培养后测定抑菌圈直径的大小。

结果表明，20μg/ml的化合物2004B69在42℃条件下抑制B121.19/pET20b/pasecA的生长，抑菌圈直径为14mm，将化合物2004B69稀释到15μg/ml和10μg/ml，抑菌圈直径仍可达到12mm和10mm。但在同种条件下不抑制B121.19/pET5a/ecsecA的生长。

上述实验结果说明，所述化合物2004B69可特异性抑制绿脓杆菌的S ecA蛋白的活性。但同样浓度的化合物2004B69在37℃条件下不抑制绿脓杆菌PAO1的生长，可能是该化合物不容易透过绿脓杆菌的外膜所造成的。在以上得到的抑菌圈直径值大于9mm，所述化合物2004B69为本发明筛选模型筛选得到的阳性化合物。

利用本发明所述筛选模型，本发明人从4507个放线菌、真菌，放线细菌以及我们所分离得到的一些难分离培养微生物的发酵样品以及360个化合物样品中，初筛得到在细胞水平上作用于大肠杆菌SecA的阳性菌株320株，阳性化合物28个；作用于绿脓杆菌SecA的阳性菌株446株，阳性化合物32个；抗绿脓杆菌的阳性菌株250株，阳性化合物8个；既作用于大肠杆菌SecA又作用于绿脓杆菌SecA并且抗绿脓杆菌的阳性菌株66株；这些阳性发酵样品将成为以绿脓杆菌SecA为靶点的酶水平模型筛选的候选样品，其中作用于绿脓杆菌SecA的446株阳性菌株和65个阳性化合物和只作用于绿脓杆菌SecA和绿脓杆菌的17株阳性菌株是优选的研究对象。

参考文献

1、金少鸿，张风凯编译，抗生素耐药现状透视，国外医学药学分册，2000，27(2)：741。

2、王文华病原菌对抗生素耐药特性分析，中国医院药学杂志，1999，19(5)：3041。

3、林杉，等，医院细菌耐药性分析，中国医院药学杂志，1999，19(9)：5421。

4、Renders，N，verbrugh，H.，Belkum A.V.等人，患有囊性纤维化患者呼吸道中细菌集落化动力学(Dynamics of bacterialcolonization in the respiratory tract of patients with cysticfibrosis)，Infection，Genetics and Evolution.2001；1：29-39。

5、Lanotte P，Mereghetti L，Lejeune B等人，铜绿色假单胞菌与囊性纤维化：外源酶产生与患者临床状况的相关性(Pseudomonasaeruginosa and cystic fibrosis：correlation between exoenzymeproduction and patient′s clinical state)，Pediatr Pulmonol.2003 Nov；36(5)：405-12。

6、Eser M，Ehrmann M.细胞内蛋白质定位的SecA依赖型质量控制(SecA-dependent quality control of intracellular proteinlocalization)，Proc Natl Acad Sci U S A.2003 Nov11；100(23)：13231-4。

7、Manting EH，Driessen AJ，大肠杆菌转位酶：分子机制揭密(Escherichia coli translocase：the unravelling of a molecularmachine)Mol Microbiol.2000 Jul；37(2)：226-38。

8、Fekkes P，van der Does C，Driessen AJ，在前体蛋白质转位过程中SecB的分子伴侣从SecA羧基端释放(The molecularchaperone SecB is released from the carboxy-terminus of SecAduring initiation of precursor protein translocation)，EMBOJ.1997 Oct 15；16(20)：6105-13。

9、Wickner W，Driessen AJ，Hartl FU，蛋白质跨大肠杆菌细胞质膜的酶学(The enzymology of protein translocation across theEscherichia coli plasma membrane)，Annu Rev Biochem.1991；60：101-24。

10、Veenendaal AK，van der Does C，Driessen AJ.蛋白质运导通道SecYEG(The protein-conducting channel SecYEG)BiochimBiophys Acta.2004 Nov 11；1694(1-3)：81-95。

11、Duong，F.，和Wickne r，W.通过调节SecA膜循环前蛋白转位酶的SecDFvajC结构域控制前蛋白的运动(The SecDFya jC domain ofpreprotein translocase controls preprotein movement byregulating SecA membrane cycling)，EMBO J 1997；16：4871-4879。

12、Bassilana M，Wickner W.纯化的大肠杆菌前蛋白转位酶催化前体蛋白转位的多重循环(Purified Escherichia coli preproteintranslocase catalyzes multiple cycles of precursor proteintranslocation)，Biochemistry.1993 Mar 16；32(10)：2626-30.