【摘 要】
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细菌感染严重威胁着人类健康，传统抗生素已很难治愈由耐药性细菌所引起的感染，因此研发能够有效应对耐药菌感染的新型抗菌药物迫在眉睫。种类繁多的纳米材料虽为治疗耐药菌感染带来了新契机，但仍存在选择性差、生物安全性不理想和稳定性低等问题；而新发展的一些针对抗菌靶点蛋白的小分子抑制剂则由于对细菌细胞膜穿透能力较差很难进入到细菌细胞质内部，抗菌活性较差。针对上述问题，本工作以细菌细胞壁的特有成分肽聚糖合成途径
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细菌感染严重威胁着人类健康，传统抗生素已很难治愈由耐药性细菌所引起的感染，因此研发能够有效应对耐药菌感染的新型抗菌药物迫在眉睫。种类繁多的纳米材料虽为治疗耐药菌感染带来了新契机，但仍存在选择性差、生物安全性不理想和稳定性低等问题；而新发展的一些针对抗菌靶点蛋白的小分子抑制剂则由于对细菌细胞膜穿透能力较差很难进入到细菌细胞质内部，抗菌活性较差。针对上述问题，本工作以细菌细胞壁的特有成分肽聚糖合成途径中对D-谷氨酸具有高度立体选择性的MurD连接酶为靶蛋白，结合石墨烯量子点(GQD)安全无毒、易于被细胞摄取、稳定性好等优势，通过氨基酸功能化的方法将MurD小分子抑制剂中常见的D-Glu手性结构引入到石墨烯量子点中，发展了一种基于D-Glu功能化的手性GQD的选择性抗菌策略，所制备的D-Glu-GQD可以有效杀死革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌，但对哺乳动物细胞的生长和增殖几乎没有影响。细胞水平的机制研究发现D-Glu-GQD可有效被细菌摄取进入到细菌细胞质内，并严重破坏了细菌细胞壁的完整性。进一步的分子动力学模拟和分子水平机制研究证实D-Glu-GQD能与细菌细胞壁中肽聚糖合成途径中涉及的MurD连接酶结合并显著抑制其活性，阻碍肽聚糖的合成，导致细胞壁合成受到影响，最终达到杀死细菌的目的；而且，我们还发现石墨烯量子点的手性与其抗菌活性密切相关，这与靶点蛋白酶的立体选择性有关系。本工作为发展高效低毒的纳米抗菌药物提供了一种新思路。
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