TÓM TẮT
Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA) là mầm bệnh nguy hiểm gây ra nhiều bệnh truyền nhiễm nghiêm trọng ở người. Hiện tượng dung nạp thuốc, kháng thuốc và rối loạn vi khuẩn tăng nhanh do lạm dụng kháng sinh đang cản trở hiệu quả của các liệu pháp kháng sinh hiện đại chủ yếu được sử dụng để điều trị mầm bệnh phổ biến trên toàn thế giới này. Protein liên kết penicillin 4 (PBP4) là một loại enzyme vi khuẩn thuộc về họ protein gắn penicillin. Enzyme này đóng một vai trò quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp và duy trì thành tế bào vi khuẩn, điều cần thiết cho sự sống của vi khuẩn. Trong nghiên cứu này, chúng tôi áp dụng phương pháp mô phỏng tương tác phân tử để tìm ra các flavonoid có khả năng liên kết với vị trí xúc tác của PBP4. Kết quả cho thấy 39 flavonoid có ái lực liên kết mạnh hơn với PBP4 so với phối tử đồng kết tinh. Trong số đó, năm hợp chất có ái lực gắn kết mạnh nhất là Umbralisib, Quercitrin, Isosilybin, Kaempferol-3-O-rutinoside và Eriocitrin. Đáng chú ý, Umbralisib cho thấy ái lực liên kết mạnh nhất (-11.05 kcal/mol), và tạo thành hai liên kết hydro với các axit amin Ser262, Ser75 và bốn tương tác kỵ nước tại các axit amin Phe241, Ala182, Leu115 và Tyr291. Kết quả đạt được sẽ cung cấp những thông tin cơ bản thiết thực cho những nghiên cứu sâu hơn sau này về việc ứng dụng các hợp chất từ trong điều trị hoặc hỗ trợ điều trị nhiễm khuẩn MRSA trong tương lai.
ABSTRACT
Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a dangerous pathogen that causes various serious infectious diseases in humans. The phenomena of drug uptake, antibiotic resistance, and bacterial disruption are rapidly increasing due to the misuse of antibiotics, which is hindering the effectiveness of modern antibiotic therapies primarily used to treat this globally prevalent pathogen. Penicillin-binding protein 4 (PBP4) is a bacterial enzyme belonging to the penicillin-binding protein family. This enzyme plays a crucial role in the synthesis and maintenance of bacterial cell walls, which are essential for bacterial survival. In this study, the authors employed a molecular docking method to identify flavonoids capable of binding to the catalytic site of PBP4. The results revealed that 39 flavonoids exhibited stronger binding affinity to PBP4 compared to the co-crystallized ligand. Among them, the top five compounds with the strongest binding affinities were Umbralisib, Quercitrin, Isosilybin, Kaempferol-3-O-rutinoside, and Eriocitrin. Notably, Umbralisib exhibited the highest binding affinity (-11.05 kcal/mol) and formed two hydrogen bonds with the amino acids Ser262, Ser75, as well as four hydrophobic interactions with the amino acids Phe241, Ala182, Leu115, and Tyr291. The obtained results provided valuable foundational information for future in-depth research on the application of these compounds in the treatment or adjunctive therapy of MRSA infections in the future.
