摘要

抗菌素耐藥性的上升凸顯了迫切需要新的抗生素和創新策略來應對這一全球健康挑戰。在本研究中，通過評估吡唑[3,4-d]嘧啶類化合物對二氫葉酸還原酶（DHFR）酶活性的抑制作用以及它們對耐藥銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）菌株的抗毒力作用，來評價這些化合物的抗菌潛力。研究結果表明，吡唑[3,4-d]嘧啶類似物，特別是10b、10e和10d，能夠有效抑制多種革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌的生長，這可能是通過抑制DHFR酶實現的。此外，計算機模擬研究揭示了這些化合物的結構-活性關系，以及親和力最高的化合物與DHFR活性位點的結合方式。值得注意的是，10e衍生物的DHFR結合親和力顯著更強（評分函數：?69.4888），遠高于參考化合物三甲氧嘧啶（評分函數：?18.7745）。針對細菌毒力是開發抗細菌藥物的一種有前景的方法，可以降低耐藥性的風險。計算機模擬對接研究發現了潛在的候選化合物，這些化合物能夠靶向調控細菌毒力的群體感應（QS）系統。分子建模研究表明，將吡唑[3,4-d]嘧啶插入銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌的LasI和LasR型QS生物靶點以及ArgC組氨酸激酶的ATP結合域后，形成了獨特的結合模式，這很可能是觀察到的顯著抗毒力效應的靶點。這些虛擬發現通過體外和體內實驗得到了驗證。總之，本研究中研究的化合物表現出顯著的抗菌、抗生物膜和抗毒力活性。雖然DHFR抑制和QS干擾分別進行了研究，但本研究的獨特之處在于同時研究了同時針對這兩種機制的化合物，并展示了具有增強效力的化合物。