抗生素耐药性一直是世界范围内的重大公共卫生问题,需要尽快寻找新的抗菌策略,帮助解决细菌耐药性危机。抗毒力信号策略通过特异性地干扰细菌的信息传导系统,降低细菌的致病性,这种策略不会直接杀死细菌,对于细菌耐药性施加的选择压力较小,不易导致产生新的耐药菌。群体感应(QS)是细菌之间的信号转导机制,它依赖于细菌的密度,通过信号分子来控制细菌的群体行为。其中喹诺酮(pqs)系统通过Lys-R型转录调节因子PqsR与其同源信号分子2-庚基-4-喹诺酮(HHQ)和2-庚基-3-羟基-4-喹诺酮(PQS)相互作用,控制多种毒力性状的表现和生物被膜的形成。此外,环二鸟苷酸(c-di-GMP)是一种普遍存在于细菌中的第二信使,参与调节细菌毒力、细菌运动和生物被膜形成。群体感应和c-di-GMP都对细菌信号传导和毒力分泌具有重要作用。本论文首先将PqsR蛋白作为药物靶点,研究了喹啉衍生物通过作用PqsR对铜绿假单胞菌群体感应产生抑制作用,主要内容包括:(1)喹啉衍生物的设计与合成;(2)测定化合物对铜绿假单胞菌PAO1的最小抑菌浓度(MIC)和生长曲线,确定化合物对细菌是否具有杀菌或抑菌作用;(3)利用正常人体细胞测定化合物的细胞毒性;(4)利用GFP报告菌株和荧光定量PCR实验评价化合物对群体感应系统的抑制效果;(5)评价化合物对PAO1毒力因子分泌、运动能力、生物被膜形成的影响;(6)通过联合用药来评价化合物与四环素的协同作用;(7)通过计算机分子模拟对接的方法研究代表性化合物与PqsR蛋白结合模式。结果表明,化合物可能通过抑制pqs通路来影响细菌群体感应系统。其中,带有吗啡侧链的化合物1抑制了QS相关基因的表达,有效抑制了铜绿假单胞菌PAO1的pqs系统,IC_(50)值为20.22μM。化合物可以有效地抑制群体感应相关毒力因子的分泌,包括绿脓素、总蛋白酶、弹性蛋白酶和鼠李糖脂。其中,对pqs系统控制的绿脓素分泌的抑制效果尤为明显。化合物1与四环素联合用药协同抑制铜绿假单胞菌PAselleck抑制剂O1生长,并破坏PAO1的成熟生物被膜。分子对接研究表明,化合物1可能作为竞争性拮抗剂与PqsR的配体结合域相互作用。化合物1的侧链较短无法占据相邻的疏水口袋可能是化合物1较低的PqsR拮抗活性的原因。此外,本论文初步研究了这些化合物与c-di-GMP的相互作用,以及诱导c-di-GMP形成G-四链体的能力。具体包括以下内容:(1)利用紫外光谱和荧光光谱研究化合物与c-di-GMP的相互作用;(2)通过等温量热滴定(ITC)测定化合物与c-di-GMP的解离常数;(3)利用圆二色光谱确定化合物对c-di-GMP G更多-四链体的诱导能力和genetic drift稳定作用;(4)利用核磁滴定实验确定化合物诱导c-di-GMP G-四链体的构型。结果表明,这些化合物与c-di-GMP之间存在相互作用。含有直链氨基侧链的化合物,特别是化合物4对于c-di-GMP有较强的亲和力。化合物能够诱导c-di-GMP形成顺式构型的G-四链体并提高c-di-GMP G-四链体结构的稳定性。