TAM 16

研究背景 结核病的严峻性结核病（TB）是全球第二大传染病死因，尤其是多药耐药（MDR）和广泛耐药（XDR）结核病的治疗面临巨大挑战。传统一线药物疗效有限，而近年获批的贝达喹啉（bedaquiline）等新药虽有效，但存在心律失常等副作用，且耐药性逐渐显现。 Pks13作为靶点的潜力Pks13是Mtb合成霉菌酸（mycolic acid）的关键酶，霉菌酸是细菌细胞壁的重要成分，对Mtb的生存和致病性至关重要。抑制Pks13可阻断霉菌酸合成，导致细菌死亡，因此Pks13成为抗结核药物开发的重要靶点。 早期药物的局限性苯并呋喃-3-甲酰胺类化合物（如TAM16）虽在体内外表现出强效抗结核活性，但其分子中的亲脂性胺基团易与hERG通道结合，导致心脏毒性，阻碍了进一步开发。 药物设计策略 构象限制策略为解决hERG毒性问题，研究团队提出构象限制（conformational restriction）策略，通过将苯并呋喃或吲哚骨架与环状结构融合，形成3,4-融合三环体系。这一设计旨在减少分子柔性，降低与hERG通道的相互作用，同时维持对Pks13的结合能力。 结构优化与合成 苯并呋喃衍生物：以苯并呋喃-3-甲酰胺（化合物8）为起点，通过环化反应构建三环结构，引入不同取代基（如环戊基、环丁基甲基等），优化疏水性和空间位阻。 吲哚衍生物：通过Ullmann偶联、曼尼希反应等步骤合成N-芳基取代的3,4-融合三环吲哚，探索不同环大小和取代基的影响。 关键官能团保留：保留羟基（R3和R4位点），以维持与Pks13-TE催化口袋中氨基酸残基（如Q1633、N1640）的氢键相互作用。 计算与实验验证 分子对接：基于Pks13-TE的晶体结构（PDB ID 5V3Y），预测化合物与活性位点的结合模式，确认关键相互作用（如与D1644、F1670的氢键和π-π堆积）。 耐药突变株测试：评估化合物对Pks13突变株（如N1640K、D1644G）的活性，验证其作用靶点的特异性。活性测试 体外抗结核活性 苯并呋喃类化合物：化合物30对Mtb H37Rv的MIC值低至0.0156 µg/mL，活性优于先导化合物8（MIC=0.0313 µg/mL）。 构效关系（SAR）：环丁基甲基取代（R2位）活性最佳，而羟基（R3、R4位）的修饰会显著降低活性，证实氢键对结合的重要性。 吲哚类化合物：活性普遍低于苯并呋喃类（MIC≥1 µg/mL），可能与较高的脂溶性（clogP=5.32–6.78）影响渗透性有关。 hERG抑制与安全性代表性化合物26、29和30的hERG抑制IC50>100 µM，显著优于先导化合物8（IC50=2.46 µM），表明构象限制策略有效降低了心脏毒性风险。 靶点验证与机制研究 热稳定性实验（nanoDSF）：化合物30使Pks13-TE的熔解温度（Tm）升高6.8°C，表明其与靶蛋白紧密结合。 酶活性抑制：化合物30对Pks13-TE的IC50为2.10 µM，证实其通过抑制酶活性发挥抗结核作用。 耐药突变株敏感性：化合物对Pks13突变株活性显著下降，进一步支持其作用机制与Pks13-TE直接相关。 代谢稳定性化合物30在人肝微粒体中半衰期较短（17.7分钟），提示需进一步优化药代动力学性质，而吲哚类化合物59的代谢稳定性较好（半衰期51.5分钟），为后续研究提供方向。 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓