抗真菌新策略：抑制線粒體磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)

線粒體磷酸鹽載體 (PiC) 屬于線粒體載體家族中的一員，位于線粒體內(nèi)膜上，PiC 的主要作用是把胞漿中的磷酸 (Pi) 轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體基質(zhì)中，促進(jìn) ADP 氧化磷酸化為 ATP，使線粒體氧化磷酸化順利進(jìn)行。當(dāng)參與線粒體功能調(diào)節(jié)的分子受抑制或改變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡或者壞死。

由于人與真菌之間的復(fù)雜且密切的關(guān)系，有效的抗真菌藥物的開發(fā)仍然是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)。而線粒體對(duì)于真菌形態(tài)的變化、毒力和耐藥起著關(guān)鍵作用，其在真菌中易損性的特點(diǎn)已被其他研究者所證實(shí)。

研究動(dòng)態(tài)

本文報(bào)道的 ML316通過選擇性地抑制真菌中線粒體磷酸鹽載體 Mir1，在納摩爾濃度下即可殺死耐藥念珠菌。此外，通過采用遺傳、生化和代謝組學(xué)方法，研究者確證了 ML316 為第一個(gè) Mir1 抑制劑。ML316 抑制 Mir1 在釀酒酵母呼吸過程中的作用，進(jìn)而減少線粒體耗氧量，導(dǎo)致檸檬酸積累以致死亡。

ML316 對(duì)氟康唑耐藥的白色念珠菌表現(xiàn)出強(qiáng)有效的殺真菌能力?？梢钥闯?/span> ML316 對(duì) azole 耐藥的白色念珠菌展現(xiàn)出了更大的殺菌活力，并且其對(duì)細(xì)胞株：293T、HepG2 的毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于抗霉素。

Mir1、Pic2 是真核生物中非常關(guān)鍵的線粒體磷酸鹽載體蛋白，為驗(yàn)證 Mir1 是否為ML316 抗真菌的作用靶點(diǎn)，利用釀酒酵母菌 MIRI 基因突變的種系 (mir 1Δ) 和 PIC2 基因突變的種系 (pic2Δ)，分別以葡萄糖和半乳糖為碳源來判斷 ML316 對(duì)菌株的殺傷力，以 OD 值表征。在以葡萄糖為碳源時(shí)，不同環(huán)境下所有菌株生長狀況相同。在以半乳糖為碳源時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，Mir1 是 ML316 抑制釀酒酵母菌生長的作用靶點(diǎn)，Pic2 則對(duì) ML316 不敏感。

文中采用了一個(gè)線粒體磷酸鹽運(yùn)輸?shù)脑囼?yàn)方法，來測(cè)試 ML316 對(duì)磷酸鹽進(jìn)入線粒體內(nèi)的影響。在大量磷酸鹽存在的環(huán)境下，ML316 會(huì)抑制磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性，避免了因磷酸鹽大量進(jìn)入線粒體而導(dǎo)致的線粒體膨脹破裂；而在醋酸鹽環(huán)境下，ML316 不能發(fā)揮作用。為了檢測(cè) ML316 對(duì)呼吸作用的影響，研究者測(cè)量了ML316 處理過的白色念珠菌的耗氧量。由圖3b可以發(fā)現(xiàn)，ML316 減弱了白色念珠菌的耗氧量，說明 ML316 抑制了線粒體磷酸鹽載體蛋白 Mir1，進(jìn)而抑制菌株的呼吸作用，產(chǎn)生殺菌效果。

總結(jié)來說，ML316 的作用靶點(diǎn)為線粒體磷酸鹽載體蛋白 Mir1，其通過阻礙線粒體呼吸作用，抑制 ATP 的生成，進(jìn)而殺死耐藥念珠菌。除此之外，在小鼠念珠菌耐藥模型中，ML316 顯示出良好的抗真菌活性。靶向 Mir1 提供了一種全新的、急需的治療真菌策略，以解決日益加劇的耐藥真菌感染癥狀。

M君有話說：

真菌耐藥性是十分常見的現(xiàn)象，通過抑制線粒體磷酸鹽載體蛋白來阻礙線粒體正常呼吸作用，進(jìn)而發(fā)揮抗真菌作用是一種新穎有效的手段，這為抗真菌藥物的機(jī)制研究與新藥開發(fā)提供了新的方向。