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      結(jié)核分枝桿菌UDP-N-乙酰葡糖胺生物合成及抗結(jié)核藥物靶標

      2016-09-08 07:27:38馬郁芳
      大連醫(yī)科大學學報 2016年4期
      關(guān)鍵詞:細胞壁基轉(zhuǎn)移酶乙酰

      馬郁芳

      (大連醫(yī)科大學 基礎(chǔ)醫(yī)學院 生化教研室,遼寧 大連 116044)

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      結(jié)核分枝桿菌UDP-N-乙酰葡糖胺生物合成及抗結(jié)核藥物靶標

      馬郁芳

      (大連醫(yī)科大學 基礎(chǔ)醫(yī)學院 生化教研室,遼寧 大連 116044)

      結(jié)核分枝桿菌是結(jié)核病的致病菌。UDP-N-乙酰葡糖胺是結(jié)核分枝桿菌細胞壁的重要糖基供體及前體分子,其生物合成由三種酶催化的四步反應(yīng)完成。磷酸葡糖胺變位酶GlmM催化第二步反應(yīng),GlmU雙功能酶催化最后兩步反應(yīng)。glmM及glmU基因敲除分別導(dǎo)致細菌細胞壁受損、細菌裂解及死亡,因此,GlmM和GlmU可作為研發(fā)抗結(jié)核新藥的作用靶標。建立GlmM及GlmU酶活性檢測方法、揭示其酶學特性、解析GlmU的晶體結(jié)構(gòu),便于人們篩選及定向設(shè)計酶抑制劑,以期發(fā)現(xiàn)新一代抗結(jié)核藥物。

      結(jié)核??;結(jié)核分枝桿菌;UDP-N-乙酰葡糖胺;GlmM;GlmU

      [引用本文]馬郁芳.結(jié)核分枝桿菌UDP-N-乙酰葡糖胺生物合成及抗結(jié)核藥物靶標[J].大連醫(yī)科大學學報,2016,38(4):313-319.

      結(jié)核病是由于結(jié)核分枝桿菌 (Mycobacteriumtuberculosis) 感染而引起的慢性傳染病。在19世紀,歐洲有1/4的人死于結(jié)核病,因此,結(jié)核病被稱為“白色瘟疫”。在20世紀四五十年代,隨著鏈霉素、利福平、異煙肼等抗生素及抗菌藥物的出現(xiàn),結(jié)核病一度得到了治愈。

      然而,近年來,由于結(jié)核分枝桿菌多重耐藥 (multi-drug resistant, MDR) 菌株及廣泛耐藥 (extensive drug resistant, XDR) 菌株的出現(xiàn)和傳播以及HIV的協(xié)同作用,現(xiàn)有的抗結(jié)核藥物不能有效地治愈結(jié)核病,使結(jié)核病疫情回升,成為危害人類健康的嚴重傳染病[1-2]。據(jù)世界衛(wèi)生組織 (WHO) 報道[3],2014年全球新增960萬例結(jié)核病患者,并有150萬人死于結(jié)核病,其中40萬人是HIV陽性。目前,中國仍是全球22個結(jié)核病高負擔國家之一,結(jié)核病年發(fā)病人數(shù)約為130萬,位居全球第二位 (《全國結(jié)核病防治規(guī)劃 (2011-2015 年)》國辦發(fā)[2011]53 號文件)。因此,迫切需要研發(fā)新的抗結(jié)核藥物來改善結(jié)核病流行現(xiàn)狀。

      目前,針對明確的藥物作用靶標來篩選及定向設(shè)計化合物是研發(fā)新藥的常用策略之一,通常以病原細菌的酶或蛋白質(zhì)作為靶標篩選或定向設(shè)計抑制劑,以期發(fā)現(xiàn)新的抗菌藥物[4-5]。細胞壁是維持結(jié)核分枝桿菌生長繁殖和感染宿主所必需的物質(zhì)基礎(chǔ),一旦細胞壁的生物合成受到抑制,必將導(dǎo)致細菌死亡。所以,參與結(jié)核分枝桿菌細胞壁代謝的酶可作為藥物作用的靶標。

      1 結(jié)核分枝桿菌細胞壁核心結(jié)構(gòu)

      與革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌相比,結(jié)核分枝桿菌細胞壁的結(jié)構(gòu)獨特、復(fù)雜,其核心結(jié)構(gòu) (core structure) 由分枝菌酸 (mycolic acid)、聚阿拉伯半乳糖 (arabinogalactan) 和肽聚糖 (peptidoglycan) 三種大分子構(gòu)成[5-6]。分枝菌酸是含 70~90 個碳原子的脂類分子,形成包裹在細菌表面、致密的低通透性外層。中層的聚阿拉伯半乳糖由聚阿拉伯糖 (arabinan) 和聚半乳糖 (galactan) 構(gòu)成,分枝菌酸與聚阿拉伯糖連接,而聚半乳糖通過二 (雙) 糖銜接分子 (disaccharide linker):L-鼠李糖-N-乙酰葡糖胺 (L-Rhamnose-N-GlcNAc) 共價連接到肽聚糖的N-乙酰胞壁酸分子上 (圖1),肽聚糖與細胞膜相連。在細胞壁核心結(jié)構(gòu)中,還有與其以非共價鍵結(jié)合的脂阿拉伯甘露聚糖 (lipoarabinomannan)、肽糖脂 (peptidoglycolipid) 及細胞壁蛋白[6-7]。

      圖1 結(jié)核分枝桿菌細胞壁核心結(jié)構(gòu)及抗結(jié)核藥物作用靶標Fig 1 Schematic diagram of the core structure of M. tuberculosis cell wall and action sites of anti-tuberculosis drugs

      揭示結(jié)核分枝桿菌細胞壁代謝規(guī)律和分子機制,便于人們確定抗結(jié)核藥物的特異性靶標,為研發(fā)高效且低毒的抗結(jié)核藥物提供理論依據(jù)。現(xiàn)有的一線抗結(jié)核藥物包括異煙肼 (Isoniazid)、利福平 (Rifampicin)、吡嗪酰胺 (Pyrazinamide) 和乙胺丁醇 (Ethambutol)[8],其中異煙肼和乙胺丁醇就作用于結(jié)核分枝桿菌細胞壁。異煙肼的作用靶標是InhA,通過抑制InhA的功能而阻斷分枝菌酸的生物合成。而乙胺丁醇的作用靶標是EmbB,EmbB失活導(dǎo)致聚阿拉伯糖的生物合成受阻[7]。二線抗結(jié)核藥物乙硫異煙胺 (Ethionamide)[7]和環(huán)絲氨酸 (Cycloserine)[7, 9]分別抑制分枝菌酸和肽聚糖的生物合成 (圖1)。

      在研發(fā)抗結(jié)核新藥過程中,目前已發(fā)現(xiàn)作用于細胞壁的酶抑制劑及候選藥物[7,10]。阿拉伯糖 (Arabinose) 是構(gòu)成細胞壁聚阿拉伯糖的基本單位,而DP-阿拉伯糖是聚阿拉伯糖形成時的活化底物 (糖基供體)。在DP-阿拉伯糖形成過程中,結(jié)核分枝桿菌DprE1 (Rv3790) 和DprE2 (Rv3791) 蛋白構(gòu)成的異源二聚體催化DP-核糖的差向異構(gòu)化而生成 DP-阿拉伯糖[11]。苯并噻嗪酮類 (Benzothiazinones, BTZ) 化合物能夠抑制DprE1 蛋白的功能而阻斷DP-阿拉伯糖的形成,使聚阿拉伯糖的生物合成受阻 (圖1),從而抑制結(jié)核分枝桿菌的生長[12-13]。小鼠感染模型的實驗結(jié)果表明,BTZ化合物BTZ043可以阻止結(jié)核分枝桿菌的感染且沒有明顯副作用[12]。因此,BTZ043有可能成為治療結(jié)核病的臨床藥物[14]。二硝基苯甲酰胺 (Dinitrobenzamide) 衍生物DNB1/DNB2也作用于DprE1蛋白,抑制聚阿拉伯糖的合成[15]。

      2 UDP-N-乙酰葡糖胺的生物合成途徑

      連接分枝菌酸-聚阿拉伯半乳糖和肽聚糖的二糖銜接分子 (L-鼠李糖-N-乙酰葡糖胺) 是維持細胞壁核心結(jié)構(gòu)完整性的重要分子,dTDP-鼠李糖 (dTDP-Rhamnose) 和UDP-N-乙酰葡糖胺 (UDP-GlcNAc) 是形成二糖銜接分子的糖基供體[6,16]。UDP-N-乙酰葡糖胺又是合成肽聚糖的前體分子,MurA和MurB催化UDP-N-乙酰葡糖胺轉(zhuǎn)變?yōu)閁DP-N-乙酰胞壁酸 (UDP-MurNAc),UDP-N-乙酰葡糖胺和UDP-N-乙酰胞壁酸作為糖基供體用于肽聚糖聚糖鏈的形成[17]。

      UDP-N-乙酰葡糖胺 (UDP-GlcNAc) 的生物合成由三種酶催化的四步反應(yīng)完成。glmS基因編碼的谷氨酰胺果糖-6-磷酸轉(zhuǎn)移酶 (GlmS) 催化底物果糖-6-磷酸和谷氨酰胺生成葡糖胺-6-磷酸和谷氨酸,glmM基因編碼的磷酸葡糖胺變位酶 (GlmM) 催化葡糖胺-6-磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸前?1-磷酸。glmU基因編碼的 GlmU是雙功能酶,其葡糖胺-1-磷酸乙?;D(zhuǎn)移酶 (簡稱乙?;D(zhuǎn)移酶) 活性催化底物葡糖胺-1-磷酸 (Glucosamine-1-phosphate, GlcN-1-P) 與乙酰 CoA (AcCoA) 發(fā)生反應(yīng),使GlcN-1-P的氨基乙酰化,生成 N-乙酰葡糖胺-1-磷酸 (N-acetylglucosamine-1-phosphate, GlcNAc-1-P);GlmU的乙酰葡糖胺-1-磷酸尿苷轉(zhuǎn)移酶 (簡稱尿苷轉(zhuǎn)移酶) 活性催化 N-乙酰葡糖胺-1-磷酸與UTP反應(yīng),生成UDP-N-乙酰葡糖胺 (UDP-GlcNAc)[18-19](圖2)。由于UDP-N-乙酰葡糖胺是細胞壁代謝中重要的糖基供體和前體分子,UDP-N-乙酰葡糖胺通路是潛在的抗結(jié)核藥物作用靶點[20]。

      真核生物也需要UDP-N-乙酰葡糖胺作為糖基供體參與蛋白質(zhì)的N-連接糖基化修飾或蛋白聚糖的形成,但其合成途徑與結(jié)核分枝桿菌UDP-N-乙酰葡糖胺合成途徑有所不同,真核細胞中不存在由GlmM催化的第二步反應(yīng)以及由GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶活性催化的第三步反應(yīng)。雖然將N-乙酰葡糖胺-1-磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)閁DP-N-乙酰葡糖胺的第四反應(yīng)在結(jié)核分枝桿菌和真核細胞中相同,但人體細胞中催化此反應(yīng)的AGX 酶與GlmU尿苷轉(zhuǎn)移酶之間沒有同源氨基酸序列,提示二者的催化機制可能不同。如果以結(jié)核分枝桿菌GlmM和GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶作為靶酶,可能會發(fā)現(xiàn)高效、毒副作用小的新型抗結(jié)核藥物。

      圖2 結(jié)核分枝桿菌UDP-N-乙酰葡糖胺生物合成途徑Fig 2 Biosynthetic pathway of UND-GlcNAc in M. tuberculosis

      3 GlmM

      結(jié)核分枝桿菌H37Rv 菌株的glmM 基因含有1347 bp,編碼的磷酸葡糖胺變位酶GlmM含有448個氨基酸,分子量為45.87 kDa。Sassetti等[21]利用轉(zhuǎn)座子突變技術(shù)發(fā)現(xiàn)編碼磷酸葡糖胺變位酶GlmM的 glmM (1347 bp) 是結(jié)核分枝桿菌生長的必需基因。Li等[22]以恥垢分枝桿菌 (Mycobacteriumsmegmatis) 為結(jié)核分枝桿菌的實驗?zāi)J骄?,?gòu)建了恥垢分枝桿菌glmM基因敲除菌株,發(fā)現(xiàn)glmM基因為恥垢分枝桿菌生長的必需基因,glmM基因缺失引起細菌裂解,甚至死亡。Kang等[23]構(gòu)建了恥垢分枝桿菌glmM基因敲減菌株,發(fā)現(xiàn)glmM基因表達下調(diào)不僅使細菌生長速率減慢、細胞形態(tài)異常以及生物被膜形成能力明顯減弱,還能使細菌對作用于細胞壁的抗結(jié)核藥物異煙肼及乙胺丁醇的敏感性明顯增加。因此,獲得靶向GlmM酶的化合物有可能發(fā)現(xiàn)新的抗結(jié)核藥物,或為聯(lián)合用藥治療結(jié)核病提供新思路。

      建立快速、靈敏的GlmM酶活性檢測方法是建立GlmM酶抑制劑高通量篩選平臺的前提條件。由于GlmM酶的催化反應(yīng)特點,可通過偶聯(lián)GlmU乙酰基轉(zhuǎn)移酶活性,用化學顯色法間接檢測GlmM酶活性。Li等[22]利用E.coliBL21(DE3) 表達出可溶的結(jié)核分枝桿菌GlmM,用Ni-NTA基質(zhì)純化出GlmM酶,并建立了間接檢測其酶活性的方法。GlmM酶催化底物GlcN-6-P生成GlcN-1-P,在GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶的催化下,GlcN-1-P與AcCoA生成GlcNAc-1-P和CoA。CoA含有巰基,可將化合物DTNB還原為黃色的TNB,在405 nm處進行檢測 (圖3)。GlmM與GlmU乙酰基轉(zhuǎn)移酶偶聯(lián)的酶促反應(yīng)在96孔板中進行,適用于高通量篩選酶抑制劑。一旦篩選出酶抑制劑,需要用直接檢測GlmM酶活性的方法進行確認,或用GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶活性檢測方法進行確認。

      圖3 偶聯(lián)GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶的GlmM酶活性化學顯色檢測法Fig 3 Colorimetric detection of GlmM enzymatic activity by coupling GlmU acetyltransferase (AT) activity

      Jia等[24]用高效陰離子交換色譜-電化學檢測器 (HPAEC-PAD) 建立了直接檢測GlmM酶活性的方法。用CarboPac PA-100柱 (4 mm×25 mm) 分離GlmM 酶的底物GlcN-6-P 與產(chǎn)物GlcN-1-P,然后用電化學檢測器檢測。通過計算底物峰面積的減少或產(chǎn)物峰面積的增加來確定底物消耗量或產(chǎn)物增加量,從而計算GlmM酶活性。該方法可同時檢測底物的減少與產(chǎn)物的生成,與上述GlmM酶活性間接檢測方法相比,靈敏度高,在研究GlmM酶催化機制時可更準確地計算酶活性。雖然GlmM酶活性的直接檢測法不適用于GlmM酶抑制劑的高通量篩選,但可用于GlmM酶抑制劑的確認及其抑制作用機制的研究。

      中國科學院微生物研究所的李學兵等曾根據(jù)GlmM 酶催化的反應(yīng)設(shè)計并化學合成了其底物葡糖胺-6-磷酸的類似物葡糖胺甲苷-6-磷酸,期待葡糖胺甲苷-6-磷酸能競爭性抑制 GlmM酶活性,但實驗結(jié)果顯示葡糖胺甲苷-6-磷酸不能抑制GlmM酶活性 (待發(fā)表)。

      磷酸化修飾是最普遍的蛋白質(zhì)翻譯后修飾形式,已發(fā)現(xiàn)真核生物的蛋白質(zhì)磷酸化修飾與細胞增殖、分化、新陳代謝、凋亡等幾乎所有的細胞生命活動有關(guān)[25],而對原核生物的蛋白質(zhì)磷酸化修飾及其作用了解甚少。Prisic等[26]通過對結(jié)核分枝桿菌中磷酸化蛋白質(zhì)組的分析,鑒定出301種磷酸化蛋白,其中包括GlmM酶。這些磷酸化蛋白在細菌細胞壁肽聚糖合成、與宿主免疫系統(tǒng)相互作用等方面發(fā)揮著重要作用[27-28]。因此,研究磷酸化對GlmM酶活性的調(diào)節(jié)機制,不僅可以豐富原核生物蛋白質(zhì)磷酸化修飾的內(nèi)容,也為基于GlmM靶酶的抗結(jié)核新藥的研發(fā)提供新思路。

      4 GlmU

      結(jié)核分枝桿菌H37Rv 菌株的glmU 基因含有1488 bp,編碼的GlmU雙功能酶含有495個氨基酸,分子量為51.58 kDa。Sassetti等[21]的轉(zhuǎn)座子突變實驗結(jié)果顯示,glmU也是結(jié)核分枝桿菌生長所必需的基因。Zhang等[19]的研究結(jié)果顯示glmU基因缺陷導(dǎo)致分枝桿菌細胞壁嚴重受損,最終引起細菌裂解和死亡。Soni等[29]發(fā)現(xiàn)在常氧和缺氧的條件下,GlmU缺失能改變結(jié)核分枝桿菌細胞形態(tài),細胞壁厚度降低。當結(jié)核分枝桿菌在THP-1細胞及豚鼠中存活時,GlmU也是必不可少的。結(jié)核分枝桿菌感染豚鼠4周后,GlmU的耗盡導(dǎo)致豚鼠肺部荷菌量明顯減少。Zhou等[30]建立了結(jié)核分枝桿菌GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶和尿苷轉(zhuǎn)移酶的活性測定方法 (圖4) ,并對兩種酶活性進行了表征。

      圖4 GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶 (A) 和尿苷轉(zhuǎn)移酶 (B) 活性的化學顯色檢測法Fig 4 Colorimetric detection of GlmU acetyltransferase (AT) (A) and uridyltransferase (UT) (B) activities

      本課題組利用GlmU蛋白截短策略,確定GlmU蛋白N端的1~227 氨基酸序列為尿苷轉(zhuǎn)移酶活性結(jié)構(gòu)域,C端的228~495氨基酸序列 (含268個氨基酸) 為乙?;D(zhuǎn)移酶活性結(jié)構(gòu)域 (圖5)。GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域的確定為研究其氨基酸活性位點縮小了范圍。Soni等[29]證實GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶和尿苷轉(zhuǎn)移酶活性均為結(jié)核分枝桿菌生存所必需。

      圖5 GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶和尿苷轉(zhuǎn)移酶活性結(jié)構(gòu)域Fig 5 The domains of GlmU acetyltransferase and uridyltransferase

      Zhou等[31]用單點定點突變方法獲得4種glmU突變基因并構(gòu)建出相應(yīng)的表達載體,用BL21(DE3) 分別表達出4種GlmU蛋白突變體,即Lys362 (K362),His374 (H374),Tyr398 (Y398) 及 Trp460 (W460) 分別被Ala替代。與野生型GlmU蛋白相比,4種GlmU蛋白突變體的乙酰基轉(zhuǎn)移酶活性均喪失90%以上,說明Lys362,His374,Tyr398 和 Trp460是維持GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶活性的重要氨基酸。

      基于GlmU乙酰基轉(zhuǎn)移酶和尿苷轉(zhuǎn)移酶活性的化學顯色檢測法能夠用于其抑制劑的高通量篩選,Rani等[32]已高通量篩選出GlmU抑制劑。針對GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶的底物葡糖胺-1-磷酸進行不同的化學修飾,發(fā)現(xiàn)2-氨基-3-氟-2, 3-二去氧葡萄糖-1-磷酸能夠抑制 GlmU乙酰基轉(zhuǎn)移酶活性,其作用方式為反競爭性抑制,初步證明葡糖胺-1-磷酸可作為發(fā)現(xiàn)GlmU 乙?;D(zhuǎn)移酶抑制劑的平臺分子[33]。

      Zhang等[34]首先解析了結(jié)核分枝桿菌GlmU酶的晶體結(jié)構(gòu),GlmU的天然結(jié)構(gòu)是同源三聚體,每一單體由尿苷轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域、乙?;D(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域和鉸鏈螺旋構(gòu)成 (圖6)。Jagtap等[35]分別獲得結(jié)核分枝桿菌GlmU酶與其底物和產(chǎn)物的共結(jié)晶GlmU (AcCoA) 和GlmU (CoA:GlcN-1-P),利用X射線衍射技術(shù)得到晶體結(jié)構(gòu),揭示了GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶的催化機制,確定His374,Ala391,Asn397和Ser416是催化氨基酸殘基,例如被His374和Asn397激活的氨基對底物乙酰輔酶A 的羰基碳進行親核攻擊。另外,Protein Data Bank (PDB) 數(shù)據(jù)庫 (http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do) 中還存在著不同結(jié)核分枝桿菌GlmU酶復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)。

      圖6 結(jié)核分枝桿菌 GlmU的結(jié)構(gòu)Fig 6 The structure of M. tuberculosis GlmUA: GlmU的天然三聚體結(jié)構(gòu);B: 每一亞基由尿苷轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域、乙酰基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域和鉸鏈螺旋構(gòu)成[34]

      結(jié)核分枝桿菌GlmU晶體結(jié)構(gòu)使人們能夠利用分子對接 (Molecular docking) 方法[36]來分析GlmU酶與其抑制劑的相互作用方式;同時,GlmU酶晶體結(jié)構(gòu)也便于人們對化合物數(shù)據(jù)庫 (如PubChem) 進行計算機虛擬篩選 (Virtual screening)[37-38]以及定向設(shè)計[39]GlmU酶抑制劑,但虛擬篩選出的GlmU酶抑制劑和定向設(shè)計的GlmU酶抑制劑都需要進行實驗驗證。目前,Mehra等[40]用虛擬篩選方法獲得GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶的抑制先導(dǎo)化合物。

      5 結(jié) 語

      UDP-N-乙酰葡糖胺是二糖銜接分子和肽聚糖糖鏈形成時的糖基供體和前體分子,抑制UDP-N-乙酰葡糖胺的形成,將影響結(jié)核分枝桿菌細胞壁的完整結(jié)構(gòu),導(dǎo)致細菌裂解、死亡。參與UDP-N-乙酰葡糖胺形成的GlmM和GlmU酶是分枝桿菌生存所必需的酶,以GlmM和GlmU為靶酶研發(fā)的抗結(jié)核新藥將具有高藥效性。結(jié)核分枝桿菌GlmM和GlmU乙?;D(zhuǎn)移酶所催化的反應(yīng)在哺乳類細胞中不存在,以其為靶酶所研發(fā)的抗結(jié)核新藥可能對人體無害,能夠克服抗菌藥物也殺害正常細胞的缺點。

      總之,全球日益嚴峻的結(jié)核病疫情使抗結(jié)核新藥的研發(fā)受到了前所未有的重視,期望在現(xiàn)有研究工作的基礎(chǔ)上,早日研發(fā)出新一代抗結(jié)核藥物,進而實現(xiàn)有效治療結(jié)核病的長遠目標。

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      Biosynthesis of UDP-GlcNAc in Mycobacterium tuberculosis and drug targets of anti-tuberculosis

      MA Yu-fang

      (DepartmentofBiochemistryandMolecularBiology,CollegeofBasicMedicine,DalianMedicalUniversity,Dalian116044,China)

      Mycobacteriumtuberculosisis a pathogen causing tuberculosis. UDP-N-acetylglucosamine (UDP-GlcNAc) is an important sugar donor and precursor in the cell wall ofM.tuberculosis. The biosynthetic pathway of UDP-GlcNAc includes four steps which are catalyzed by three enzymes. Phosphoglucosamine mutase (GlmM) catalyzes the second reaction and a bifunctional enzyme GlmU with glucosamine-1-phosphate acetyltransferase and N-acetylglucosamine-1-phosphate uridyltransferase activities catalyzes the last two sequential steps in the formation of UDP-GlcNAc. The gene knockout of GlmM and GlmU results in cell wall destruction, bacterial lysis and death. Therefore, GlmM and GlmU are drug targets for developing anti-tuberculosis. Development of GlmM and GlmU enzyme assays and characterization of GlmM and GlmU enzymes as well as determination of crystal structure of GlmU will be helpful for screening and designing inhibitors of GlmM and GlmU to develop new drugs of anti-tuberculosis.

      tuberculosis;Mycobacteriumtuberculosis; UDP-GlcNAc; GlmM; GlmU

      973計劃項目 (2012CB518803;2006CB504405);國家自然科學基金項目 (81573469;30970067;30670454)

      馬郁芳(1962-),女,遼寧大連人,教授,博士生導(dǎo)師。研究方向:微生物生物化學與分子生物學。E-mail: yufangma427@126.com

      專家述評10.11724/jdmu.2016.04.01

      R378

      A

      1671-7295(2016)04-0313-07

      2016-06-01;

      2016-07-02)

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