Optimization of a novel compound that enhances the activity of beta-lactams against Gram+ bacteria
增强 β-内酰胺抗革兰氏菌活性的新型化合物的优化
基本信息
- 批准号:9296686
- 负责人:
- 金额:$ 21.24万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-02-15 至 2019-01-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:Affinity ChromatographyAnti-Bacterial AgentsAntibiotic ResistanceAntibiotic TherapyAntibioticsBacteriaBindingBinding ProteinsBiological AssayCefoxitinChemicalsChemosensitizationCoupledDaptomycinDataDrug resistanceDrug-sensitiveEnterococcusExhibitsFutureGeneticGenomicsGenotypeGoalsHospitalsInfectionInfection ControlIntellectual PropertyLactamsLeadLibrariesLinezolidMass Spectrum AnalysisMeasuresMethicillin ResistanceMinimum Inhibitory Concentration measurementModificationMolecular TargetMonobactamsMulti-Drug ResistanceNew AgentsNosocomial InfectionsOrganismOxacillinParentsPharmaceutical PreparationsPhenotypePlasmaPlasma ProteinsPositioning AttributePrevalenceProceduresPropertyPublic HealthReportingResistanceResortSeriesSiteSolubilityStaphylococcus aureusStaphylococcus epidermidisStructureStructure-Activity RelationshipTechniquesTimeToxic effectVancomycinWorkactivity-based protein profilinganalogantimicrobialaqueousbacterial resistancebactericidebasebeta-Lactamasebeta-Lactamscarbapenemasecrosslinkdrug developmentimprovedinhibitor/antagonistinsertion/deletion mutationkillingsmethicillin resistant Staphylococcus aureusmutantnovelpathogenpathogenic bacteriaquinolineresponsescreeningsmall moleculesmall molecule libraries
项目摘要
Project Summary
Multidrug resistance (MDR) in pathogenic bacteria poses a serious public-health problem.
Previously, we have discovered cefoxitin can render methicillin-resistant S. aureus (MRSA)
strains sensitive again to oxacillin. We thus hypothesize that small molecules may augment the
bactericidal activity of β-lactams against Gram+ pathogens. After screening a ~60,000 small-
molecule library, we obtained candidate compounds with activity against MRSA with sub-MIC
oxacillin. While one of the compound DNAC-2 has broad-spectrum activity and low level of
toxicity, its core structure shares similarity to 5-hydroxy-quinoline, known to have anti-bacterial
activity. To develop novel derivatives, we synthesized a series of unique analogs one of which is
called DNAC-23a. In combination with oxacillin, DNAC-23a led to a 64-fold decrease in oxacillin
MIC of MRSA strain USA300, rendering an MRSA to a MSSA phenotype. We propose to
further characterize DNAC-23a with the following two specific aims: I) to identify the target of
DNAC-23a; II) to conduct Structure-Activity-Relationship studies of DNAC-23a. The goal of
these studies is to identify novel derivatives with improved efficacy, improved solubility and
minimal toxicity. Future studies will focus on the optimal PK/PD values of these compounds,
thus enabling us to identify a “lead compound” for future drug development. As treatment
options for resistant Gram+ pathogens are limited, discovery of novel compounds that extend
the usage of current beta-lactams represents a potential advance in drug development.
项目摘要
致病细菌中的多药耐药性(MDR)具有严重的公共卫生问题。
以前,我们发现头孢辛蛋白可以使耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)呈现
再次对奥沙西林敏感。因此,我们假设小分子可能会增加
β-内酰胺对革兰氏+病原体的杀菌活性。筛选约60,000个小型
分子库,我们获得了具有Sub-MIC的MRSA活性的候选化合物
奥沙西林。而复合DNAC-2之一具有广泛的活性和低水平
毒性,其核心结构与5-羟基奎诺林具有相似性,已知有抗细菌
活动。为了开发新颖的衍生物,我们综合了一系列独特的类似物
称为DNAC-23A。与奥沙西林结合使用,DNAC-23A导致奥沙西林降低64倍
MRSA菌株USA300的MIC,为MSSA表型提供MRSA。我们建议
进一步表征DNAC-23A的以下两个具体目的:i)确定
DNAC-23A; ii)进行DNAC-23A的结构活动关系研究。目标
这些研究旨在确定具有提高效率,提高溶解度和的新型衍生物
最小的毒性。未来的研究将侧重于这些化合物的最佳PK/PD值,
因此,使我们能够确定未来药物开发的“铅化合物”。作为治疗
抗性革兰氏+病原体的选项有限,发现延伸的新型化合物
当前β-内酰胺的使用代表了药物开发的潜在进步。
项目成果
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