肽脱甲酰基酶:新一代广谱抗菌药物靶位
自从20世纪初发现青霉素以来，抗生素家族日益壮大，并且成为治疗感染性疾病的最有效的手段。但长期应用中，细菌耐药的问题也逐渐被越来越多的人关注。近10年来，细菌耐药的情况更是日益严重。而传统的抗生素筛选方法，因其筛选出的抗菌药物与现有药物结构的相似，不能从根本上解决耐药性的迅速产生。因此，新型抗菌药物的发展已迫在眉睫。随着分子生物学的发展和基因组学的深入研究，从基因水平寻找新抗生素成为可能。
新的筛选策略是首先识别出对疾病防止起决定作用的分子靶位，然后开展高通量筛选从大量的化合物中筛选出体外对该靶位有攻击力的活性化合物。所以，靶位的寻找将十分重要。目前认为理想的靶位须具有以下特点 [1] :1、普遍存在于大多数病原体中;2、不存在人体细胞中;3、是病原体的必须部分;4、与目前广泛运用的抗生素的作用靶位不同;5、易于在体内外检测;6、对病原体高度特异而对人体无毒性;7、不会快速导致耐药或旁路途径的产生。在近十年的研究中逐渐认识到肽脱甲酰基酶(peptide deformylase，PDF)是符合上述标准的靶位之一。
1 PDF的功能和生化特点
核糖体介导的蛋白质合成过程通常是从蛋氨酸残基起始的。在原核生物和真核生物细胞中，初级tRNAfMet合成多肽前，由其携带的甲硫氨酰基部分的氨基酸将被甲酰转移酶甲酰化。这个过程高度保守并且被认为是原核生物转录过程有效发生所必须的。所以甲酰化蛋氨酸总是存在于初级细菌多肽的N端，然而其并不存在于成熟细菌多肽中。接下来的转录过程中，PDF将水解分离甲酰化基团以使氨基肽酶能进一步去除N端的蛋氨酸，以形成成熟多肽。因此PDF就成为细菌蛋白质合成的一个必要步骤，使得PDF成为新抗菌药物筛选的一个可选择的靶位 [2] 。
20世纪60年代，微生物学家已从大肠埃希氏菌粗提物中发现了PDF，但其活性高度不稳定，在分馏纯化的时候完全失活。这一特性使得在随后的25年中无法对其进行更进一步的研究。直到90年代克隆出大肠埃希氏菌的肽脱甲酰基酶基因(def)才使对PDF的纯化和稳定性等进一步研究成为可能。进一步研究中发现PDF每一条多肽链上都有一个亚铁离子，在有氧条件下很快氧化成三价铁离子，酶的活性也随之降低。以镍离子或钴离子取代亚铁离子后，PDF的稳定性大大提高并且与含铁PDF具有一样的活性。这一发现为高通量药物筛选和药物体外作用效果研究奠定了基础 [3] 。
2 PDF的结构
目前认为PDF是金属蛋白酶超家族中的新一代金属酶。
至今，已经发现有100余种PDF基因，其中绝大多数是从细菌 中得到的。细菌的PDF是一个包含有200个氨基酸左右的单体。虽然不同生物的基因序列变化很大，但是所有PDF基因都有三个高度保守的3个短的基序(modifs):基序1-GΦGΦAAXQ，基序2-EGCΦS，基序3-HEΦDH(Φ-疏水氨基酸，X-任意氨基酸)。这三个基序构成了活性位点的三边，这个结构在各个种属间高度保守。这一特点将有利于广谱PDF抑制剂的设计 [4]。
3 真核细胞中的PDF
尽管原核生物和真核生物的线粒体中进行的蛋白质合成都有甲酰化过程，但是曾经的研究假定去甲酰化过程只有在原核生物中存在。生化学方面的研究也指出在哺乳动物的线粒体蛋白质合成中保留了N端甲酰化基团[5] 。近几年的研究证实在大多数真核生物中缺少PDF基因。但是最近有报道从几种寄生虫和植物中发现了PDF同源基因(如疟原虫、钩端螺旋体和幽门螺杆菌等) [6] 。目前已经开始了PDF用于对相关疾病治疗的研究。最近，有报道说在人类基因相关cDNA克隆中找到了PDF同源体，但认为人类存在的PDF活性主要是和肠道粘膜屏障降解细菌有关，仅作用于甲酰化蛋氨酸而不是甲酰化的肽链，在人类蛋白质合成过程中不是必须。总之，PDF的分布较研究初期要广泛得多，虽然目前了解PDF在人类细胞蛋白合成中不起关键作用，但PDF在真核生物中的作用仍需深入研究。
4 PDF抑制剂的设计
通过X线晶体结构扫描有助于PDF及其抑制剂结构的鉴定。从目前的PDF抑制剂的结构上讲，大致可以分为两类:1、“含肽的”—抑制剂中至少含有一个已知的氨基酸片断;2、“非含肽的”—抑制剂中不包含氨基酸单位。
4.1 “含肽”PDF抑制剂(peptidic inhibitors) “含肽的”PDF抑制剂是基于对肽脱甲酰基酶有高度亲和力的相似底物而设计的。Pei等人构造了一个N端甲酰化的四肽底物化合物库。为了获得抑制活性，底物的甲酰基团由非水解的半硫醇代替，它可以与酶的活性中心的金属离子螯合。在进行抗PDF筛选的时候，证实这类化合物是有效的抑制剂并且显示了较好的抗菌活性。而Meinnel等的研究认为N-formyl-isoleucine-OCH3是最短的有效底物，但根据这个底物设计的一系列抑制剂抑制作用都比较弱。其他的筛选都是在已知的金属酶中进行的，其作用机理是在水解条件下在酶的活性中心形成一个半缩醛，但他们的抑制活性仍然不理想。最后证明含有金属螯合物的PDF抑制剂具有较高的活性。Actinonin是一个早期发现具有以上结构特征并且有体外抗G+和G-菌活性的PDF抑制剂，进一步的研究又找到一系列类似的化合物如VRC3324、VRC3375，都具有比Actinonin还强的抗菌活性。Clement等 [7] 针对抑制PDF的金属酶进行筛选后发现BB-3497是一个有效并且有选择性的PDF抑制剂，随即通过对BB-3497进行全面的构化关系(SAR)分析后发现BB-83698显示了对肺炎链球菌有令人鼓舞的抗菌活性。近年，Hackbarth等 [8] 也宣布了一个抑制剂结构—VCR4232，它在低纳摩尔浓度对流感嗜血杆菌等有很好的抗菌活性。对哺乳动物金属酶的IC 50 >200μM，显示了其对细菌PDF的高选择性。但是药动学研究表明其口服生物利用度较差。
4.2 “非肽”PDF抑制剂(non-peptidic inhibitors) “非含肽”PDF抑制剂的研究受到了PDF酶结构知识产权的限制发展较慢。目前这类化合物的寻找主要是从两种途径进行的。
(1)基于含肽抑制剂为模板进行结构设计
含有金属离子的基团可以模拟自然底物中的蛋氨酸通过亚甲基与肽链P1'位点结合而起作用。这类抑制剂都具有以上结构并且被证实了是具有较好抗菌活性的“短”PDF抑制剂。British Biotech以BB3497为模板进行合成相继发现了几种有价值的PDF抑制剂。在用于呼吸道感染致病菌的实验中发现化合物的脂溶性与抗菌活性成正相关。
(2)通过对抗PDF化合物高通量筛查发现有效抑制剂
这类化合物较多，但是大多数抗菌活性较弱。British Biotech和Versicor的研究证实了通过该途径发现有效非含肽PDF抑制剂的可能性。
总的研究表明非含肽抑制剂的抗菌活性低于含肽抑制剂。其原因仍不清楚，可能是由于含肽抑制剂中氨基酸的存在通过某种机制加强了抑制剂活性。两种途径发现的化合物都具有脂溶性高的化合物对细胞膜通透性高，相应其抗菌活性较强的特性。
5 PDF抑制剂的体内活性
Actinonin作为一个已知的抗菌药物已经被人们所了解很久了，但由于它的自然产物和派生物生物利用度和体内活性差所以一直没有用于感染疾病的治疗。相反，BB-3497口服吸收较好而迅速。依据其药动学特点，在鼠腹腔金葡菌感染模型中分别口服和静脉给药，结果显示半数有效剂量(ED 50 )为7mg/kg和8mg/kg。在治疗MRSA试验中与氧氟沙星对照，BB-3497口服的ED 50 为14mg/kg，氧氟沙星ED 50 为10mg/kg [7] 。在对VRC3375的研究中 [9] ，药代动力学显示有好的口服生物利用度和迅速组织分布。用于治疗小鼠链球菌败血症，VRC3375口服、皮下和静脉给药的ED 50 分别为32mg/kg、17mg/kg和21mg/kg。在小鼠急性中毒研究中，单剂量口服和静脉给药的LD 50 分别为>500mg/kg和447mg/kg，可以粗略估计LD 50 :ED 50 >20。(表1)
表1 PDF抑制剂BB-3497和VRC3375抗鼠金葡菌感染模型的研究(略)
近来，嗜中性白细胞低下小鼠大腿损伤模型摒除了免疫系 统与细菌间的相互作用，成为评价药物/微生物相互作用最好的系统，并且广泛用于测定抗生素药代动力学、药效学参数和抗生素后效应(PAE)的研究。基于这个模型，Lofland等人 [10] 评价了BB-83698的抗菌活性。指出BB-83698在对大环内脂类、青霉素类和氟喹诺酮类药物耐药的肺炎链球菌平板试验中MIC 90 为0.25～0.5mg/L，对包括MSRA和氟喹诺酮类耐药的金葡菌平板实验中MIC 90 为8mg/L，而抗β-内酰胺酶阴性和阳性的流感嗜血杆菌的MIC 90 为32～64mg/L，显示了较好的体外抗菌活性。Azoulay-Dupuis [11] 对中性白细胞低下小鼠急性肺炎链球菌感染模型进行了体内实验研究，BB-83698的口服生物利用度为50%，半衰期为1.6～1.7h，体内的PEA为6～13h，MIC为0.06～0.25mg/L。BB-83698(每日两次，每次80mg/kg或每日一次，每次160mg/kg)给药10天后感染动物存活率为70%～100%。与其相比使用阿莫西林(每日100mg/kg)治疗组存活率为34%，红霉素(每日100mg/kg)治疗组为30%，而不用药的控制组感染3天后死亡率为100%。药代/药效学参数显示BB-83698对有较好的体内抗菌效果。
Jones [12] 等对NVP PDF-713进行了抗1800余G+细菌菌株的体外临床研究，结果显示NVP PDF-713对99.7%的菌株的MIC≤4mg/L。其中对于金葡菌和β-溶血性链球菌的MIC 90 为1mg/L，对凝固酶阴性葡萄球菌和肺炎链球菌的MIC 90 为2mg/L，对肠球菌的MIC 90 为4mg/L。可以看出NVP PDF-713有很好的体内抗菌活性研究前景。
其他的相关研究均显示PDF抑制剂有较好的体内、体外抗菌活性，并且细胞毒性较低，是治疗各种感染性疾病的理想的新一代抗菌素，具有很好的研究和利用前景。
6 展望
由于细菌耐药的问题日益严重，而传统方法筛选新抗生素的速度远比预期的慢，从基因水平寻找新的抗菌药物靶位成为人们关注的热点。而理想的靶位必须满足许多重要的标准。PDF被发现至今有30余年了。在近十年，随着对PDF生化特点、3D结构和其抑制剂的研究逐渐深入，我们认识到PDF的活性位点具有高度保守并且存在于大多数细菌中包括耐药菌种的PDF活性都可以被其抑制剂抑制的特点，并且PDF在一些寄生虫中也有重要作用，所以PDF被认为是新一代抗细菌和抗寄生虫药物的理想靶位，PDF抑制剂就成为了可以发现新抗生素的一条大道。近年来有报道PDF用于抗结核分支杆菌的研究，更加拓展了PDF的应用范围。预期，在不久的将来PDF抑制剂终将成为治疗耐药菌感染的一种新的有效的武器。
参考文献
1 Meinnel，T.，Patiny，L.，Ragusa，S.，et al.Design and synthesis of substrate analogue inhibitors of peptide deformylase.Biochemistry，1999;38(14):4287
2 Solbiati，J.;Chapman-Smith，A.;Processing of the N termini of nascent polypeptide chains requires deformylation prior to methionine re-moval.Mol Biol，1999;290(3):607～614
3 Groche D，Becker A，Schlichting I，et al.Isolation and crystallization of functionally competent Escherichia coli peptide deformylase forms containing either iron or nickel in the active site.Biochem Biophys Res Commum，1998;246(2):342
4 Becker A，Schlichting I，Kabsch W，et al.Structure of peptide de-formylase and identification of the substrate binding site.J Biol Chem.1998;273(19):11413～11416
5 Giglione C，Serero A，Pierre M，et al.Identification of eukaryotic pep-tide deformylases reveals universality of N-terminal protein processing mech-anisms.J EMBO2000;19(21):5916～5929
6 Meinnel，T.Peptide deformylase of eukaryotic protists:a target for new antiparasitic agents?.Parasitology Today，2000;16(4):165～168
7 Clements，J.M.;Beckett，R.P.;Brown，A.et al，Antibiotic activity and characterization of BB-3497，a novel peptide deformylase inhibitor.An-timicrob Agents Chemother.2001;45(2):563～570
8 Hackbarth，C.J.;Lewis，J.G..N-alkyl urea hydroxamic acids as a new class of peptide deformylase inhibitors with antibacterial activity.An-timicrob Agents Chemother，2002，46(9):2752
9 Chen D，Hackbarth C，Ni ZJ，et al.Peptide deformylase inhibitors as antibacterial agents:identification of VRC3375，a proline-3-alkylsuccinyl hydroxamate derivative，by using an integrated combinatorial and medicinal chemistry approach.Antimicrob Agents Chemother.2004;48(1):250～261
10 Lofland D，Difuntorum S，waller A，et al.In vitro antibacterial activity of the peptide deformylase inhibitor BB-83698.J Antimicrob Chemother.2004;53(4):664～668
11 Azoulay-Dupuis E.;Mohler J.Efficacy of BB-83698，a novel peptide deformylase inhibitor，in a mouse model of pneumococcal pneumonia.An-timicrobial Agents Chemother，2004;48(1):80～85
12 Jones RN，Fritsche TR，Sader HS.Antimicrobial spectrum and activi-ty of NVP PDF-713，a novel peptide deformylase inhibitor，tested against1，837recent Gram-positive clinical isolates.Diagn Microbiol Infect Dis.2004;49(1):63～65
( 四川大学华西医院国家药品临床研究基地; 四川大学华西附二院病理科，四川成都 610041), 百拇医药(吴松泽，何英，徐楠(审校))
新的筛选策略是首先识别出对疾病防止起决定作用的分子靶位，然后开展高通量筛选从大量的化合物中筛选出体外对该靶位有攻击力的活性化合物。所以，靶位的寻找将十分重要。目前认为理想的靶位须具有以下特点 [1] :1、普遍存在于大多数病原体中;2、不存在人体细胞中;3、是病原体的必须部分;4、与目前广泛运用的抗生素的作用靶位不同;5、易于在体内外检测;6、对病原体高度特异而对人体无毒性;7、不会快速导致耐药或旁路途径的产生。在近十年的研究中逐渐认识到肽脱甲酰基酶(peptide deformylase，PDF)是符合上述标准的靶位之一。
1 PDF的功能和生化特点
核糖体介导的蛋白质合成过程通常是从蛋氨酸残基起始的。在原核生物和真核生物细胞中，初级tRNAfMet合成多肽前，由其携带的甲硫氨酰基部分的氨基酸将被甲酰转移酶甲酰化。这个过程高度保守并且被认为是原核生物转录过程有效发生所必须的。所以甲酰化蛋氨酸总是存在于初级细菌多肽的N端，然而其并不存在于成熟细菌多肽中。接下来的转录过程中，PDF将水解分离甲酰化基团以使氨基肽酶能进一步去除N端的蛋氨酸，以形成成熟多肽。因此PDF就成为细菌蛋白质合成的一个必要步骤，使得PDF成为新抗菌药物筛选的一个可选择的靶位 [2] 。
20世纪60年代，微生物学家已从大肠埃希氏菌粗提物中发现了PDF，但其活性高度不稳定，在分馏纯化的时候完全失活。这一特性使得在随后的25年中无法对其进行更进一步的研究。直到90年代克隆出大肠埃希氏菌的肽脱甲酰基酶基因(def)才使对PDF的纯化和稳定性等进一步研究成为可能。进一步研究中发现PDF每一条多肽链上都有一个亚铁离子，在有氧条件下很快氧化成三价铁离子，酶的活性也随之降低。以镍离子或钴离子取代亚铁离子后，PDF的稳定性大大提高并且与含铁PDF具有一样的活性。这一发现为高通量药物筛选和药物体外作用效果研究奠定了基础 [3] 。
2 PDF的结构
目前认为PDF是金属蛋白酶超家族中的新一代金属酶。
至今，已经发现有100余种PDF基因，其中绝大多数是从细菌 中得到的。细菌的PDF是一个包含有200个氨基酸左右的单体。虽然不同生物的基因序列变化很大，但是所有PDF基因都有三个高度保守的3个短的基序(modifs):基序1-GΦGΦAAXQ，基序2-EGCΦS，基序3-HEΦDH(Φ-疏水氨基酸，X-任意氨基酸)。这三个基序构成了活性位点的三边，这个结构在各个种属间高度保守。这一特点将有利于广谱PDF抑制剂的设计 [4]。
3 真核细胞中的PDF
尽管原核生物和真核生物的线粒体中进行的蛋白质合成都有甲酰化过程，但是曾经的研究假定去甲酰化过程只有在原核生物中存在。生化学方面的研究也指出在哺乳动物的线粒体蛋白质合成中保留了N端甲酰化基团[5] 。近几年的研究证实在大多数真核生物中缺少PDF基因。但是最近有报道从几种寄生虫和植物中发现了PDF同源基因(如疟原虫、钩端螺旋体和幽门螺杆菌等) [6] 。目前已经开始了PDF用于对相关疾病治疗的研究。最近，有报道说在人类基因相关cDNA克隆中找到了PDF同源体，但认为人类存在的PDF活性主要是和肠道粘膜屏障降解细菌有关，仅作用于甲酰化蛋氨酸而不是甲酰化的肽链，在人类蛋白质合成过程中不是必须。总之，PDF的分布较研究初期要广泛得多，虽然目前了解PDF在人类细胞蛋白合成中不起关键作用，但PDF在真核生物中的作用仍需深入研究。
4 PDF抑制剂的设计
通过X线晶体结构扫描有助于PDF及其抑制剂结构的鉴定。从目前的PDF抑制剂的结构上讲，大致可以分为两类:1、“含肽的”—抑制剂中至少含有一个已知的氨基酸片断;2、“非含肽的”—抑制剂中不包含氨基酸单位。
4.1 “含肽”PDF抑制剂(peptidic inhibitors) “含肽的”PDF抑制剂是基于对肽脱甲酰基酶有高度亲和力的相似底物而设计的。Pei等人构造了一个N端甲酰化的四肽底物化合物库。为了获得抑制活性，底物的甲酰基团由非水解的半硫醇代替，它可以与酶的活性中心的金属离子螯合。在进行抗PDF筛选的时候，证实这类化合物是有效的抑制剂并且显示了较好的抗菌活性。而Meinnel等的研究认为N-formyl-isoleucine-OCH3是最短的有效底物，但根据这个底物设计的一系列抑制剂抑制作用都比较弱。其他的筛选都是在已知的金属酶中进行的，其作用机理是在水解条件下在酶的活性中心形成一个半缩醛，但他们的抑制活性仍然不理想。最后证明含有金属螯合物的PDF抑制剂具有较高的活性。Actinonin是一个早期发现具有以上结构特征并且有体外抗G+和G-菌活性的PDF抑制剂，进一步的研究又找到一系列类似的化合物如VRC3324、VRC3375，都具有比Actinonin还强的抗菌活性。Clement等 [7] 针对抑制PDF的金属酶进行筛选后发现BB-3497是一个有效并且有选择性的PDF抑制剂，随即通过对BB-3497进行全面的构化关系(SAR)分析后发现BB-83698显示了对肺炎链球菌有令人鼓舞的抗菌活性。近年，Hackbarth等 [8] 也宣布了一个抑制剂结构—VCR4232，它在低纳摩尔浓度对流感嗜血杆菌等有很好的抗菌活性。对哺乳动物金属酶的IC 50 >200μM，显示了其对细菌PDF的高选择性。但是药动学研究表明其口服生物利用度较差。
4.2 “非肽”PDF抑制剂(non-peptidic inhibitors) “非含肽”PDF抑制剂的研究受到了PDF酶结构知识产权的限制发展较慢。目前这类化合物的寻找主要是从两种途径进行的。
(1)基于含肽抑制剂为模板进行结构设计
含有金属离子的基团可以模拟自然底物中的蛋氨酸通过亚甲基与肽链P1'位点结合而起作用。这类抑制剂都具有以上结构并且被证实了是具有较好抗菌活性的“短”PDF抑制剂。British Biotech以BB3497为模板进行合成相继发现了几种有价值的PDF抑制剂。在用于呼吸道感染致病菌的实验中发现化合物的脂溶性与抗菌活性成正相关。
(2)通过对抗PDF化合物高通量筛查发现有效抑制剂
这类化合物较多，但是大多数抗菌活性较弱。British Biotech和Versicor的研究证实了通过该途径发现有效非含肽PDF抑制剂的可能性。
总的研究表明非含肽抑制剂的抗菌活性低于含肽抑制剂。其原因仍不清楚，可能是由于含肽抑制剂中氨基酸的存在通过某种机制加强了抑制剂活性。两种途径发现的化合物都具有脂溶性高的化合物对细胞膜通透性高，相应其抗菌活性较强的特性。
5 PDF抑制剂的体内活性
Actinonin作为一个已知的抗菌药物已经被人们所了解很久了，但由于它的自然产物和派生物生物利用度和体内活性差所以一直没有用于感染疾病的治疗。相反，BB-3497口服吸收较好而迅速。依据其药动学特点，在鼠腹腔金葡菌感染模型中分别口服和静脉给药，结果显示半数有效剂量(ED 50 )为7mg/kg和8mg/kg。在治疗MRSA试验中与氧氟沙星对照，BB-3497口服的ED 50 为14mg/kg，氧氟沙星ED 50 为10mg/kg [7] 。在对VRC3375的研究中 [9] ，药代动力学显示有好的口服生物利用度和迅速组织分布。用于治疗小鼠链球菌败血症，VRC3375口服、皮下和静脉给药的ED 50 分别为32mg/kg、17mg/kg和21mg/kg。在小鼠急性中毒研究中，单剂量口服和静脉给药的LD 50 分别为>500mg/kg和447mg/kg，可以粗略估计LD 50 :ED 50 >20。(表1)
表1 PDF抑制剂BB-3497和VRC3375抗鼠金葡菌感染模型的研究(略)
近来，嗜中性白细胞低下小鼠大腿损伤模型摒除了免疫系 统与细菌间的相互作用，成为评价药物/微生物相互作用最好的系统，并且广泛用于测定抗生素药代动力学、药效学参数和抗生素后效应(PAE)的研究。基于这个模型，Lofland等人 [10] 评价了BB-83698的抗菌活性。指出BB-83698在对大环内脂类、青霉素类和氟喹诺酮类药物耐药的肺炎链球菌平板试验中MIC 90 为0.25～0.5mg/L，对包括MSRA和氟喹诺酮类耐药的金葡菌平板实验中MIC 90 为8mg/L，而抗β-内酰胺酶阴性和阳性的流感嗜血杆菌的MIC 90 为32～64mg/L，显示了较好的体外抗菌活性。Azoulay-Dupuis [11] 对中性白细胞低下小鼠急性肺炎链球菌感染模型进行了体内实验研究，BB-83698的口服生物利用度为50%，半衰期为1.6～1.7h，体内的PEA为6～13h，MIC为0.06～0.25mg/L。BB-83698(每日两次，每次80mg/kg或每日一次，每次160mg/kg)给药10天后感染动物存活率为70%～100%。与其相比使用阿莫西林(每日100mg/kg)治疗组存活率为34%，红霉素(每日100mg/kg)治疗组为30%，而不用药的控制组感染3天后死亡率为100%。药代/药效学参数显示BB-83698对有较好的体内抗菌效果。
Jones [12] 等对NVP PDF-713进行了抗1800余G+细菌菌株的体外临床研究，结果显示NVP PDF-713对99.7%的菌株的MIC≤4mg/L。其中对于金葡菌和β-溶血性链球菌的MIC 90 为1mg/L，对凝固酶阴性葡萄球菌和肺炎链球菌的MIC 90 为2mg/L，对肠球菌的MIC 90 为4mg/L。可以看出NVP PDF-713有很好的体内抗菌活性研究前景。
其他的相关研究均显示PDF抑制剂有较好的体内、体外抗菌活性，并且细胞毒性较低，是治疗各种感染性疾病的理想的新一代抗菌素，具有很好的研究和利用前景。
6 展望
由于细菌耐药的问题日益严重，而传统方法筛选新抗生素的速度远比预期的慢，从基因水平寻找新的抗菌药物靶位成为人们关注的热点。而理想的靶位必须满足许多重要的标准。PDF被发现至今有30余年了。在近十年，随着对PDF生化特点、3D结构和其抑制剂的研究逐渐深入，我们认识到PDF的活性位点具有高度保守并且存在于大多数细菌中包括耐药菌种的PDF活性都可以被其抑制剂抑制的特点，并且PDF在一些寄生虫中也有重要作用，所以PDF被认为是新一代抗细菌和抗寄生虫药物的理想靶位，PDF抑制剂就成为了可以发现新抗生素的一条大道。近年来有报道PDF用于抗结核分支杆菌的研究，更加拓展了PDF的应用范围。预期，在不久的将来PDF抑制剂终将成为治疗耐药菌感染的一种新的有效的武器。
参考文献
1 Meinnel，T.，Patiny，L.，Ragusa，S.，et al.Design and synthesis of substrate analogue inhibitors of peptide deformylase.Biochemistry，1999;38(14):4287
2 Solbiati，J.;Chapman-Smith，A.;Processing of the N termini of nascent polypeptide chains requires deformylation prior to methionine re-moval.Mol Biol，1999;290(3):607～614
3 Groche D，Becker A，Schlichting I，et al.Isolation and crystallization of functionally competent Escherichia coli peptide deformylase forms containing either iron or nickel in the active site.Biochem Biophys Res Commum，1998;246(2):342
4 Becker A，Schlichting I，Kabsch W，et al.Structure of peptide de-formylase and identification of the substrate binding site.J Biol Chem.1998;273(19):11413～11416
5 Giglione C，Serero A，Pierre M，et al.Identification of eukaryotic pep-tide deformylases reveals universality of N-terminal protein processing mech-anisms.J EMBO2000;19(21):5916～5929
6 Meinnel，T.Peptide deformylase of eukaryotic protists:a target for new antiparasitic agents?.Parasitology Today，2000;16(4):165～168
7 Clements，J.M.;Beckett，R.P.;Brown，A.et al，Antibiotic activity and characterization of BB-3497，a novel peptide deformylase inhibitor.An-timicrob Agents Chemother.2001;45(2):563～570
8 Hackbarth，C.J.;Lewis，J.G..N-alkyl urea hydroxamic acids as a new class of peptide deformylase inhibitors with antibacterial activity.An-timicrob Agents Chemother，2002，46(9):2752
9 Chen D，Hackbarth C，Ni ZJ，et al.Peptide deformylase inhibitors as antibacterial agents:identification of VRC3375，a proline-3-alkylsuccinyl hydroxamate derivative，by using an integrated combinatorial and medicinal chemistry approach.Antimicrob Agents Chemother.2004;48(1):250～261
10 Lofland D，Difuntorum S，waller A，et al.In vitro antibacterial activity of the peptide deformylase inhibitor BB-83698.J Antimicrob Chemother.2004;53(4):664～668
11 Azoulay-Dupuis E.;Mohler J.Efficacy of BB-83698，a novel peptide deformylase inhibitor，in a mouse model of pneumococcal pneumonia.An-timicrobial Agents Chemother，2004;48(1):80～85
12 Jones RN，Fritsche TR，Sader HS.Antimicrobial spectrum and activi-ty of NVP PDF-713，a novel peptide deformylase inhibitor，tested against1，837recent Gram-positive clinical isolates.Diagn Microbiol Infect Dis.2004;49(1):63～65
( 四川大学华西医院国家药品临床研究基地; 四川大学华西附二院病理科，四川成都 610041), 百拇医药(吴松泽，何英，徐楠(审校))