广谱抗生素Arylomycin类似物的制作方法
【专利摘要】本发明提供了arylomycin类似物，其中所述类似物可以具有广谱生物活性。已经发现，在多种致病性菌种中对天然产物arylomycin的抗生素生物活性的抗性依赖于在细菌信号肽酶(SPase)的确定位置处的单氨基酸突变，其中脯氨酸残基的存在会赋予arylomycin抗性。本文提供了arylomycin类似物，所述类似物可以克服所述抗性，并提供比天然产物arylomycin诸如arylomycin A2更广谱的抗生素生物活性。提供了用于确定细菌菌株是否对窄谱arylomycin抗生素敏感的方法，或者用于确定是否需要广谱类似物用于治疗的方法。提供了用于治疗细菌感染的药物组合物和方法，以及合成arylomycin类似物的方法。
【专利说明】广谱抗生素 Ary I omyc i η类似物
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2012年3月14日提交的美国临时申请系列号61/610,922的优先 权，所述美国临时申请的内容通过引用完整地结合于此。
[0003] 政府支持声明
[0004] 本发明在海军研究部（Office of Naval Research)授予的基金批准号 N00014-08-0478的政府支持下完成。美国政府对本发明拥有某些权利。
【背景技术】
[0005] Arylomycin类天然产物（其包括arylomycin A和B系列）最初由Hans-Peter Frielder的研究组发现，并描述在Journal of Antibiotics的2002年出版物中 (J. Schimana,等人，J. Antibiotics (2002)，55 (6)，565-570 和 571-577)。如在该出版物中 所表征的，arylomycins包含一类具有独特结构的由六肽组成的天然产物，其具有在N-甲 基-4-羟基苯基甘氨酸5 (MeHpg5)和酪氨酸7之间的独特联芳基桥和不同长度的N-端酰 基尾。参见图1，该图显示了由Frielder研究组确定的arylomycin A和B类天然产物的结 构。
[0006] 描述arylomycins的初始报告提供了描述这些化合物针对下述生物的抗生素 活性的数据：土壤细菌、球形节杆菌（Arthrobacter globiformis)DSM20124、氧化节杆菌 (Arthrobacter oxygans)DSM 6612、滋养节杆菌（Arthrobacter pascens)DSM 20545、红 串红球菌（Rhodococcus erythropolis)DSM 1069(目前表征为混池红球菌（Rhodococcus opacus))、绿色产色链霉菌（Streptomyces viridochromogenes)Tu 57 和短短芽抱杆 菌（Brevibacillus brevis)DSM 30,以及真菌冻土毛霉（Mucor hiemalis)Tu 179/180。 所述数据似乎提示，并且所述作者得出结论：arylomycins对除了混浊红球菌和短短芽 孢杆菌以外的试验细菌具有有限活性至无活性。此外，尽管没有提供数据，所述作者声 称，arylomycin不缺乏针对下述生物的活性：革兰氏阴性细菌大肠杆菌（Escherichia coli)K12、奇异变形杆菌（Proteus mirabilis)ATCC 35501、突光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens)DSM 50090,和真核生物酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae)ATCC 9080、 灰葡萄抱霉（Botrytis cinerea) Tu 157,以及绿藻 Chlorella fusca 和浮萍青萍（Lemna minor)〇
[0007] 在2004年，Kulanthaivel等人独立地发现了 arylomycins的一个亚类，即脂糖肽 类（Iipoglycopeptides)，其与arylomycin A和B系列的差别在于：轻基苯基甘氨酸残基 的糖基化和芳族羟基化，以及N-端酰基尾的长度。提供了动力学证据来支持下述结论：月旨 糖肽类在体外会抑制必需细菌酶（essential bacterial enzyme) I型信号肽酶。但是，月旨 糖肽类的大多数有活性的成员对人病原体肺炎链球菌（Streptococcus pnemoniae)R6仅表 现出中等的全细胞活性，并表现出对人病原体金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus) ATCC13709、流感嗜血杆菌（Haemophilus influenzae) ATCC49247和大肠杆菌K12极微小的 活性至无活性。此外，基于遗传数据，将大肠杆菌K12对arylomycins的脂糖肽亚类的固有 抗性归因于药物流出的外膜穿透，这提示，arylomycins不适合作为针对革兰氏阴性细菌的 抗微生物剂。参见2005年10月4日授权的美国专利号6, 951，840 ;也参见P. Kulanthaivel, 等人，J. Biol. Chem. (2004)，279 (35)，36250-36258。
[0008] 由Frielder和Kulanthaivel描述的天然产物显不在图1中；Frielder的研究组 将所述化合物称作"arylomycins", Lilly研究人员（包括Kulanthaivel)将所述化合物称 作"脂糖肽类"。
[0009] 本发明的发明人已经报道了 arylomycin A2的整个合成，参见T. Roberts,等人 (2007)，J. Am. Chem. Soc. 129, 15830-15838。
【发明内容】
[0010] 本发明涉及天然产物arylomycin的类似物用于治疗微生物感染，例如用于治疗 细菌感染的用途。在不同的实施方案中，本发明提供了用于治疗细菌感染的在结构上与 arylomycin有关的化学化合物的类别和亚类。在不同的实施方案中，所述细菌感染对天然 产物arylomycin的治疗具有抗性，但是对本发明的arylomycin类似物的治疗敏感。
[0011] 在不同的实施方案中，本发明提供了式（I)的化合物或其盐
【权利要求】
1.式（I)的化合物或其盐，
其中 B 是 C02H、CH2CO2H' C ( = 0) NHCH2C ( = 0) H、CH2C ( = 0) H、C ( = 0) NHCH2B (ORb) 2 或 C (= 0) NHCH2P ( = 0) (ORb)2，其中Rb是H、（C「C6)烷基或（C 6-C10)芳基;或B是下式的基团：
其中Rbi和Rb2各自独立地是H、（C「C6)烷基、（C3-C 6)环烷基、0Re、C( = 0)NRe2、0 C(= 0)NRc2、C( = 0)0RC、0C( = 0)0RC、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、（C1-C6)烷氧基、（C 1-C6)硫 代烷氧基、NRe2、5-7元杂环基或5-7元杂芳基或（C 6-Cltl)芳基；Re在每次出现时独立地是H 或（C1-C6)烷基，并且波形线指示B与带有B的式（I)的碳的连接点； R1包含式（IIA)、（IIB)或（IIC)的基团：
其中各个m独立地是0、1或2, nl在每次出现时独立地是0、1或2 ;Y是（CH2)q_2H、 (CH2)ch2OH 或（CH2) ^0(:( = 0) (C1-C6)烷基；Ra6 是氢、（C1-C6)烷基、（C3-C7)环烷基、5 至 7 元 杂芳基、5至7元杂环基或（C6-Cltl)芳基，其中任何烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基可 以被1至3个取代基取代，其中每个取代基独立地选自由以下组成的组：卤素、氨基、羟基、 氨基羰基、羟基羰基、硝基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、5至7元杂环基、（C 1-C6)烷氧基、 (C1-C6)烷基、（C 3-C7)环烷基、（C1-C6)-单或二烷基氨基、（C 1-C6)烷氧基羰基、（C1-C6)烷基 羟基羰基、（C 1-C6)烷基氨基羰基、（C1-C6)烷基磺酰基氨基和（C 6-Cltl)-芳基磺酰基氨基；并 且波形线指示R1与带有R 1的式（I)的原子的连接点； 并且 R5是与羰基碳键合的约1-22个碳原子的直链或支链烷基链，其直接地或通过O或NH 连接至所述羰基碳以分别提供酰胺键、氨基甲酸酯键或脲键；其任选地在链内或在链末端 处包含任何以下基团：
其中W^W2J3J4和W5各自独立地是C或N，前提条件是W^W 2J3J4和W5中不超过两个 是N ;前提条件是当Ria或Rib不是氢时，与Ria或Rib分别键合的任意W原子是C，其中能够存 在一个或多个R ib与带有W原子的环键合；Ria是氢、卤素、氨基、羟基、氨基羰基、羟基羰基、 硝基、氟烧基、氰基、（C 1-C6)-硫醚、氟烧氧基、（C1-C6)-烧基、（C 1-C6)-烧氧基、（C1-C6)-单 或二烷基氨基、（C 1-C6)-烷基、5至7元杂芳基、5至7元杂环基或（C6-Cltl)芳基；R ib是氢、 烧基、齒素、氣基、轻基、氣基撰基、轻基撰基、硝基、氣烧基、（C1-C6)-硫代烧基、氣烧氧基、 氰基、（C 1-C6)-烷基、（C1-C6)-烷氧基、（C1-C 6)-烷基氨基、（C1-C6)-烷基、5至7元杂芳基、 5至7元杂环基或（C 6-Cltl)芳基；其中任何Ria或Rib能够进一步被一至三个（C 1-C12)-烷基 或-烧氧基取代，所述一至二个（C1-C 12)-烧基或-烧氧基能够进一步带有齒素、氨基、轻 基、氨基羰基、羟基羰基、硝基、氟烷基、（C1-C 6)-硫代烷基、氟烷氧基、氰基、（C1-C6)-烷基、 (C 1-C6)-烷氧基、（C1-C6)-烷基氨基、5至7元杂芳基、5至7元杂环基或（C 6-Cltl)芳基；其 中波形线指示连接点；
其中W1、W2、W3、W4、W5、W 6和W7各自独立地是C或N，前提条件是W1、W2、W 3、W4、W5、W6和 W7中不超过三个是N ;前提条件是当Rie或Rid不是氢时，与Rie或Rid分别键合的任意W原 子是C，其中任一个环可以带有一个或多个R id ;Rie是氢、卤素、氨基、羟基、氨基羰基、羟基 撰基、硝基、氟烧基、（C1-C 6)-硫代烧基、氟烧氧基、氰基、（C1-C6)-烧基、（C1-C 6)-烧氧基、 (C1-C6)-单或二烷基氨基、（C1-C 6)-烷基、5至7元杂芳基、5至7元杂环基或（C6-Cltl)芳基； Rid是氢！、烧基、齒素、氣基、轻基、氣基撰基、轻基撰基、硝基、氣烧基、（C1-C 6)-硫代烧基、氣 烧氧基、氰基、（C1-C6)-烧基、（C 1-C6)-烧氧基、（C1-C6)-单或二烧基氨基、（C 1-C6)-烧基、 5至7元杂芳基、5至7元杂环基或（C6-C ltl)芳基；其中任何Rig或Rid能够进一步被一至三 个（C 1-C12)-烧基或-烧氧基取代，所述一至二个（C1-C12)-烧基或-烧氧基能够进一步带 有齒素、氣基、轻基、氣基撰基、轻基撰基、硝基、氣烧基、（C 1-C6)硫代烧基、氣烧氧基、氛基、 (C1-C6)-烷基、（C1-C6)-烷氧基、（C 1-C6)-单或二烷基氨基、（C1-C6)-烷基、5至7元杂芳基、 5至7元杂环基或（C6-Cltl)芳基；其中波形线指示连接点；
其中Z是0、S、NH或CH2 ;R1E在每次出现时独立地是氢、卤素、氨基、羟基、氨基羰基、羟 基撰基、硝基、氟烧基、（Cf C6)-硫代烧基、氟烧氧基、氰基、（C1-C6)-烧基、（C 1-C6)-烧氧基、 (C1-C6)-单或二烷基氨基、（C 1-C6)-烷基、5至7元杂芳基、5至7元杂环基或（C6-Cltl)芳基） 芳基；R if是氧或烧基、齒素、氣基、轻基、氣基撰基、轻基撰基、硝基、氣烧基、（C1-C6)-硫代烧 基、氟烧氧基、氰基、（C 1-C6)-烧基、（C1-C6)-烧氧基、（C1-C 6)-单或二烧基氨基、（C1-C6)-烧 基、5至7元杂芳基、5至7元杂环基、或（C 6-Cltl)芳基）芳基；其中任何Rie或Rif能够进一 步被一至二个（C 1-C12)-烧基或-烧氧基取代，所述一至二个（C1-C12)-烧基或-烧氧基能 够进一步带有齒素、氣基、轻基、氣基撰基、轻基撰基、硝基、氣烧基、（C 1-C6)硫代烧基、氣烧 氧基、氰基、（C1-C6)-烷基、（C 1-C6)-烷氧基、（C1-C6)-单或二烷基氨基、（C 1-C6)-烷基、5至 7元杂芳基、5至7元杂环基或（C6-C ltl)芳基；其中波形线指示连接点；或
其中Rlt=在每次出现时独立地是氢、齒素、氨基、羟基、氨基羰基、羟基羰基、硝基、氟烷 基、（C1-C6)-硫代烧基、氟烧氧基、氰基、（C1-C6)-烧基、（C 1-C6)-烧氧基、（C1-C6)-单或二烧 基氨基、（C 1-C6)-烷基、5至7元杂芳基、5至7元杂环基或（C6-Cltl)芳基；R ih是氢或烷基、 齒素、氣基、轻基、氣基撰基、轻基撰基、硝基、氣烧基、（C1-C6)-硫代烧基、氣烧氧基、氛基、 (C 1-C6)-烷基、（C1-C6)-烷氧基、（C1-C 6)-单或二烷基氨基、（C1-C6)-烷基、5至7元杂芳基、 5至7元杂环基或（C 6-Cltl)芳基；其中任何Ris或Rih能够进一步被一至三个（C 1-C12)-烷基 或-烧氧基取代，所述一至二个（C1-C 12)-烧基或-烧氧基能够进一步带有齒素、氨基、轻 基、氣基撰基、轻基撰基、硝基、氣烧基、（C1-C 6)硫代烧基、氣烧氧基、氛基、（C1-C6)-烧基、 (C1-C 6)-烷氧基、（C1-C6)-单或二烷基氨基、（C1-C 6)-烷基、5至7元杂芳基、5至7元杂环基 或（C6-Cltl)芳基；其中波形线指示连接点； R2和R3各自独立地是硝基、卤素、氰基、羟基、糖氧基、氨基、（C1-C 4)烷氧基、（C1-C4)酰 氧基或（C1-C4)烷基，其中任何碳原子可以是未取代的或被J取代，其中n2和n 3独立地是0、 1、2或3 ;或其中两个R2基团一起和/或两个R3基团一起能够构成一个或多个稠合的环烷 基环、芳基环、杂环基环或杂芳基环，所述环中的任一个被0-3个J取代； R4和R6各自在每次出现时独立地是氢、（C1-C6)烷基、（C 3-C7)环烷基、5至7元杂芳基、 5至7元杂环基或（C6-Cltl)芳基，其中任意的烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基可以被1 至3个J取代； RA1、RA2、RA3、RA4、Ra5在每次出现时独立地是氢、（C 1-C6)烷基、（C3-C7)环烷基、5至7元 杂芳基、5至7元杂环基或（C6-Cltl)芳基，其中任意的烷基、环烷基、杂环基、芳基或杂芳基可 以被1至3个J取代； J 是卤素、R'、OR'、CN、CF3、OCF3、0、S、C(O)、S(O)、亚甲二氧基、亚乙二氧基、 (CH2) 0_pN(R'）2、（CH2) 0_PSR'、（CH2) 0_pS(0)R'、（CH2)chpS(O) 2R' (CH2)chpS (O)2N (R'）2、 (CH2) 〇_pS03R'、（CH2) 〇_pC(0)R'、（CH2) 〇_PC(0) CH2C(O)R' (CH2) 〇_PC (S) R'、（CH2) 〇_PC(0) OR'、（CH2)chpOC(O)R' (CH2) 0_PC (O)N (R'）2、（CH2) 0_pOC (O)N (R'）2、（CH2)chpC (S)N (R'）2、 (CH2) 〇_pNH-C (0) R' , (CH2) 〇_pN (R') N (R') C (0) R' , (CH2) 〇_pN (R') N (R') C (0) OR' , (CH2) 〇_pN (R') N(Rj)CON(R1)2, (CH2) 〇_pN (R') SO2R', (CH2)0^pN(Rj)SO2N(R 1)2, (CH2) 〇_pN (R') C (0) OR', (CH2) Q_PN (R，）C (0) R'、（CH2) Q_PN (R，）C (S) R'、（CH2) Q_PN (R，）C (0) N (R，）2、（CH2) Q_PN (R，）C (S) N(R，）2、（CH2)〇_PN(COR，）COR'、（CH 2)〇_PN(OR，）R'、（CH2)〇_PC( = NH)N(R，）2、（CH2)〇_PC(0)N(OR，） R' 或（CH2)Q_PC( = NOR'）R' ；其中 p 是约 4， 各个R'在每次出现时独立地是氢、（C1-C12)-烷基、（C2-C 12)-烯基、（C2-C12)-炔基、 (C3-Cltl)-环烧基、（C3-Cltl)-环烯基、[(C 3-Cltl)环烧基或（C3-Cltl)-环烯基]-[(C 1-C12)-烧 基或（C2-C12)-烯基或（C 2-C12)-炔基]、（C6-Cltl)-芳基、（C 6-Cltl)-芳基-[(C1-C12)-烷基或 (C 2-C12)-烯基或（C2-C12)-炔基]、单环的或二环的3-10元杂环基、单环的或二环的3-10元 杂环基-[(C 1-C12)-烧基或（C2-C12)-烯基或（C 2-C12)-炔基]、单环的或二环的5-10兀杂芳 基或单环的或二环的5_10兀杂芳基-[(C 1-C12)-烧基或（C2-C12)-烯基或（C 2-C12)-块基]; 或者，当两个R'与一个氮原子或与两个邻接氮原子连接时，这两个R'基团与它们所连 接的一个或两个氮原子一起能够形成3至8元单环的杂环或8至20元二环的或三环的杂 环系，其中任意的环或环系能够进一步含有1-3个额外杂原子，所述1-3个额外杂原子选自 由以下组成的组：队顺'、0、5、5(0)和3(0) 2; 其中，在任意的二环的或三环的环系中，各个环线性地稠合、桥连或是螺环的，其中各 个环是芳族的或非芳族的，其中各个环能够与（C6-Cltl)芳基、单环的或二环的5-10元杂芳 基、（C 3-Cltl)环烷基或单环的或二环的3-10元杂环基稠合； G1和G2各自独立地是氢或糖基残基，或能够在生理条件下裂解以提供其中G1或G 2分 别是氢的式（I)的化合物的基团； (X1) X1和（X2) X2各自表示：各自的各个环的0、1或2个环原子能够是氮，前提条件是，在 键合非氢取代基的情况下，X1或X2分别是C ; 前提条件是，当G1是6-脱氧己吡喃糖基残基时，G2是H，R1具有式（IIA)，R 2是氢或羟 基，R3是氢，Rai和Ra2和Rm是H，R a3和Ra5是甲基，并且B是CO2H，或当G1和G 2是H，R1具有 式（IIA)，R2是氢，R3是氢或硝基，R ai和Ra2和Rm是H，Ra3和Ra5是甲基，并且B是CO 2H时， 则R5不是未取代的（Cltl-C16)-烷基。
2.权利要求1的化合物，其中当G1是H或6-脱氧己吡喃糖基残基，G2是H，R1具有式 (IIA)，R2是氢或羟基，R3是氢或硝基，Rai和Ra2和R m是H，Ra3和Ra5是甲基，并且B是CO2H 时，则R5不是未取代的（C1-C22)烷基。
3. 权利要求1的化合物或其盐，其中所述化合物具有式（IA)
4. 权利要求1的化合物或其盐，其中R1是式（IIAS)或（IIBS)的基团：
其中波形线指示R1与式（I)中和R1键合的原子的连接点。
5. 权利要求1的化合物，其中R5是（C1-C22)直链或支链烷基。
6. 权利要求1的化合物，其中R5是包含权利要求1的基团（A)、（B)、（C)或⑶中的 一个或多个的（C1-C22)直链或支链烷基。
7. 权利要求3的化合物，其中R5是（C1-C22)直链或支链烷基。
8. 权利要求3的化合物，其中R5是包含权利要求1的基团（A)、（B)、（C)或⑶中的 一个或多个的（C1-C22)直链或支链烷基。
9. 权利要求1的化合物，其中R5是任意以下基团
其中X是0-14, y是0-14,前提条件是x+y彡22, r是0或1，并且X1、X2、Y1和Y2各自 独立地是C或N，前提条件是X1和X2中不超过一个且Y1和Y2中不超过一个是N，其中波形 线指示R 5和式（IIA)、（IIB)或（IIC)中与R5键合的原子的连接点。
10. 权利要求1的化合物，其中R5是以下中任何一个：甲基、乙基、（C3-C22)-正烷基、 (C3-C22)-异烷基、（C4-C22)-反异烷基、萘基、（C 2-Cltl)萘基、萘基甲基、（C2-Cltl)萘基甲基、联 苯基、（C2-Cltl)烷基联苯基、联苯基甲基、（C2-Cltl)烷基联苯基甲基、（C 4-C12)苯基、（C4-C12) 苄基、（C 2-Cltl)-I, 2-二苯基乙炔基或（Z)-或（E)-(C2-Cltl)-I, 2-二苯基乙烯基，其中波形线 指示R5和式（IIA)、（IIB)或（IIC)中与R5键合的原子的连接点。
11. 权利要求1的化合物，其中带有一个或多个X1或X2的环分别是苯基、吡啶基、吡嗪 基、嘧啶基或哒嗪基，任选地其中R 2和R3都是氢。
12. 权利要求1的化合物，其中R2和R3中的至少一个是氢。
13. 权利要求1的化合物，其中R2和R3中的至少一个是硝基、卤素、氰基、轻基、糖氧基、 氨基、（C 1-C4)烧氧基或（C1-C4)烧基，并且n2或n 3分别是或都是1。
14. 权利要求1的化合物，其中两个G都是氢。
15. 权利要求1的化合物，其中RA1，Ra2和Rm中的任何一个是氢，R a3和Ra5中的任何一 个是甲基，或其任意组合。
16. 权利要求1的化合物，其中Ra3是氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、 3_轻基丙基、4 -轻基丁基或2, 2, 2-二氣乙基。
17. 权利要求1的化合物，其中R4和R6都独立地选自氢或甲基。
18. 权利要求1的化合物或其盐，其中所述化合物是以下式（III)的化合物中的任一种
其中R7是（C8-C18)-正烧基、（C8-C 18)-异烧基、（C8-C18)-反异烧基，所述（C8-C 18)-正 烷基、（C8-C18)-异烷基、（C8-C18)-反异烷基中的任一个包含权利要求1的基团（A)、（B)、 (0、⑶或（E);或是2-萘基、6-(C 2-C1Q)-2-萘基、2-萘基甲基、6-(C2-C1Q)-2-萘基甲基、 4-联苯基、4_联苯基甲基、4'-(C 2-Cltl)烧基_4_联苯基、4'-(C2-Cltl)烧基_4_联苯基甲基、 对-(C 4-C12)苯基、对-(C4-C12)苄基或 4' -(C2-Cltl)-1,2-二苯基乙炔基。
19. 权利要求3的化合物或其盐，其中所述化合物是以下式（IV)的化合物中的任一种
其中R7是（C8-C18)-正烧基、（C8-C 18)-异烧基、（C8-C18)-反异烧基，所述（C8-C 18)-正 烷基、（C8-C18)-异烷基、（C8-C18)-反异烷基中的任一个包含权利要求1的基团（A)、（B)、 (0、⑶或（E);或是2-萘基、6-(C2-C1Q)-2-萘基、2-萘基甲基、6-(C 2-C1Q)-2-萘基甲基、 4-联苯基、4_联苯基甲基、4'-(C2-Cltl)烧基_4_联苯基、4'-(C2-C ltl)烧基_4_联苯基甲基、 对-(C4-C12)苯基、对-(C 4-C12)苄基或 4' -(C2-Cltl)-1,2-二苯基乙炔基。
20. -种化合物，其包含权利要求1的化合物的水合物、溶剂化物、前药或代谢物。
21. -种药物组合物，所述药物组合物包含权利要求1的化合物和药学上可接受的赋 形剂。
22. 权利要求1的化合物在制备用于治疗患者的细菌感染的药物中的用途。
23. -种治疗动物的细菌感染的方法，所述方法包括：以足以向所述动物提供有益效 果的频率和持续时间，向所述动物施用有效量的权利要求1的化合物。
24. 权利要求23的方法，其中所述细菌感染的致病细菌物种具有耐受使用arylomycin A2的治疗的基因型。
25. 权利要求23的方法，其中所述细菌感染是涉及白喉棒状杆菌（Corynebacterium diphtheriae)、谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum)、空肠弯曲杆菌 (Campylobacter jejuni)、沙眼衣原体（Chlamydia trachomatis)、肺炎衣原体 (Chlamydophila pneumoniae)、土拉热弗朗西斯氏菌(Francisella tularensis)、 幽门螺杆菌（Helicobacter pylori)、乳酸乳球菌乳脂亚种（Lactococcus Iactis subsp. cremoris)、乳酸乳球菌乳酸亚种（Lactococcus lactis subsp. Iactis)、疮 疱丙酸杆菌（Propionibacterium acnes)、马红球菌（Rhodococcus equi)、混池红球 菌（Rhodococcus opacus)、头状葡萄球菌（Staphylococcus capitis)、山羊葡萄球菌 (Staphylococcus caprae)、肉葡萄球菌（Staphylococcus carnosus)、科氏葡萄球菌 (Staphylococcus cohnii)、表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis)、溶血葡萄球 菌（Staphylococcus haemolyticus)、人葡萄球菌（Staphylococcus hominis)、人葡萄球 菌人亚种（Staphylococcus hominis subsp. hominis)、人葡萄球菌耐新霉素败血症亚种 (Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus)、路邓葡萄球菌（Staphylococcus lugdunensis)、无乳链球菌（Streptococcus agalactiae)、停乳链球菌（Streptococcus dysgalactiae)、缓症链球菌（Streptococcus mitis)、口腔链球菌（Streptococcus oralis)、酿胺链球菌（Streptococcus pyogenes)、肺炎链球菌（Streptococcus pnemoniae)和/或鼠疫耶尔森氏菌（Yersinia pestis)的感染。
26. 权利要求23的方法，其中所述细菌感染是涉及革兰氏阴性细菌的感染。
27. -种治疗动物的细菌感染的方法，所述方法包括：向所述动物施用arylomycin A 和/或arylomycin B和/或权利要求1的化合物，其中所述感染涉及表达信号肽酶的微生 物物种，所述信号肽酶在信号肽酶催化丝氨酸的N-端10个氨基酸内不具有脯氨酸残基。
28. 权利要求27的方法，其中所述细菌物种编码或表达SPase酶，所述SPase酶在 SPase催化丝氨酸的N-端5-7个氨基酸处不具有脯氨酸残基。
29. 权利要求27的方法，其中所述细菌感染是涉及白喉棒状杆菌、谷氨酸棒杆菌、空肠 弯曲杆菌、沙眼衣原体、肺炎衣原体、土拉热弗朗西斯氏菌、幽门螺杆菌、乳酸乳球菌乳脂亚 种、乳酸乳球菌乳酸亚种、疮疱丙酸杆菌、马红球菌、肉葡萄球菌、科氏葡萄球菌、溶血葡萄 球菌、人葡萄球菌、人葡萄球菌人亚种、人葡萄球菌耐新霉素败血症亚种、路邓葡萄球菌、无 乳链球菌、停乳链球菌、缓症链球菌、口腔链球菌、酿脓链球菌和/或肺炎链球菌的感染。
30. 权利要求27的方法，其中所述细菌感染是涉及革兰氏阴性细菌的感染。
31. 权利要求27的方法，其中施用包括局部施用。
32. -种治疗动物的细菌感染的方法，所述方法包括：给所述动物施用权利要求1的化 合物中的任一种或任意组合，其中所述细菌感染包括编码或表达SPase酶的细菌的感染， 所述SPase酶在SPase催化丝氨酸的N-端约10个氨基酸内具有脯氨酸。
33. 权利要求32的方法，其中所述细菌编码或表达SPase酶，所述SPase酶在SPase催 化丝氨酸的N-端5-7个氨基酸处不具有脯氨酸。
34. 权利要求32的方法，其中所述细菌感染涉及头状葡萄球菌、山羊葡萄球菌和/或鼠 疫耶尔森氏菌。
35. -种治疗动物的细菌感染的方法，所述方法包括：给所述动物施用arylomycin A 或arylomycin B，其中所述微生物感染是涉及白喉棒状杆菌、谷氨酸棒杆菌、空肠弯曲杆 菌、沙眼衣原体、肺炎衣原体、土拉热弗朗西斯氏菌、幽门螺杆菌、乳酸乳球菌乳脂亚种、乳 酸乳球菌乳酸亚种、疮疱丙酸杆菌、马红球菌、头状葡萄球菌、山羊葡萄球菌、肉葡萄球菌、 科氏葡萄球菌、溶血葡萄球菌、人葡萄球菌、人葡萄球菌人亚种、人葡萄球菌耐新霉素败血 症亚种、路邓葡萄球菌、无乳链球菌、停乳链球菌、缓症链球菌、口腔链球菌、酿脓链球菌、肺 炎链球菌和/或鼠疫耶尔森氏菌的感染。
36. 权利要求35的方法，其中施用包括局部施用。
37. 权利要求23的方法，所述方法还包括：施用第二种治疗剂。
38. 权利要求37的方法，其中所述第二种治疗剂是非arylomycin抗生素。
39. 权利要求38的方法，其中所述非arylomycin抗生素是氨基糖苷类抗生素、氟喹诺 酮类抗生素、青霉素类抗生素、头孢菌素类抗生素、大环内酯类抗生素、糖肽类抗生素、利福 平、氯霉素、fluoramphenicol、多黏菌素 E、莫匹罗星、杆菌肽、达托霉素或利奈唑胺。
40. -种检测测试样品是否含有对arylomycin抗生素敏感的细菌的方法，所述方法包 括：检测细菌信号肽酶是否存在于所述测试样品中，其中所述细菌信号肽酶在细菌信号肽 酶的催化丝氨酸的N-端约10个氨基酸内不具有脯氨酸。
41. 权利要求40的方法，所述方法还包括：检测测试样品是否含有鼠疫耶尔森氏菌。
42. 权利要求40的方法，其中检测所述细菌信号肽酶的核酸或所述细菌信号肽酶的多 肽。
43. 权利要求40的方法，所述方法还包括：使所述测试样品与抗-信号肽酶抗体接触， 并检测所述抗体是否与所述测试样品中的细菌信号肽酶形成复合物。
44. 权利要求43的方法，其中所述抗体选择性地结合信号肽酶，所述信号肽酶在细菌 信号肽酶的催化丝氨酸的N-端约10个氨基酸内不含有脯氨酸。
45. 权利要求40的方法，所述方法还包括：使所述测试样品与选择性地结合信号肽酶 的抗-信号肽酶抗体接触，所述信号肽酶在细菌信号肽酶的催化丝氨酸的N-端约10个氨 基酸内不含有脯氨酸，并检测所述抗体是否与所述测试样品中的细菌信号肽酶形成复合 物。
46. 权利要求40的方法，所述方法还包括：使分离自所述测试样品的核酸与探针或引 物接触，所述探针或引物选择性地与编码细菌信号肽酶的DNA杂交，所述细菌信号肽酶在 细菌信号肽酶的催化丝氨酸的N-端约10个氨基酸内不含有脯氨酸。
47. 权利要求46的方法，其中所述探针或所述引物在严谨杂交条件下与所述DNA杂交。
48. 权利要求46的方法，其中所述探针或引物与所述信号肽酶DNA杂交，所述信号肽酶 DNA编码包含所述细菌信号肽酶的约4至约15个氨基酸的区域，所述细菌信号肽酶包含所 述催化丝氨酸。
49. 权利要求40的方法，其中检测包括核酸扩增、核酸测序或单核苷酸多态性检测。
50. 权利要求40的方法，其中所述信号肽酶在细菌信号肽酶的催化丝氨酸的N-端7个 氨基酸处不具有脯氨酸。
51. 权利要求40的方法，其中所述信号肽酶在细菌信号肽酶的催化丝氨酸的N-端5个 氨基酸处不具有脯氨酸。
52. 权利要求40的方法，其中所述细菌是真细菌（Eubacteria)，和/或所述抗体选择 性地结合得自真细菌的选定物种的信号肽酶，和/或所述探针或引物选择性地与编码得自 真细菌的选定物种的信号肽酶的DNA杂交。
53. -种细菌，其被基因工程改造成编码和/或表达信号肽酶，所述信号肽酶在信号肽 酶的催化丝氨酸的N-端5-7个氨基酸处具有脯氨酸，其中所述细菌选自 ：白喉棒状杆菌、谷 氨酸棒杆菌、空肠弯曲杆菌、沙眼衣原体、肺炎衣原体、土拉热弗朗西斯氏菌、幽门螺杆菌、 乳酸乳球菌乳脂亚种、乳酸乳球菌乳酸亚种、疮疱丙酸杆菌、马红球菌、混浊红球菌、肉葡萄 球菌、科氏葡萄球菌、表皮葡萄球菌、溶血葡萄球菌、人葡萄球菌、人葡萄球菌人亚种、人葡 萄球菌耐新霉素败血症亚种、路邓葡萄球菌、无乳链球菌、停乳链球菌、缓症链球菌、口腔链 球菌、酿脓链球菌和肺炎链球菌。
54. -种细菌，其被基因工程改造成编码和/或表达信号肽酶，所述信号肽酶在信 号肽酶的催化丝氨酸的N-端5-7个氨基酸处不具有脯氨酸，其中所述细菌是大肠杆菌 (Escherichia coli)、肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumonia)、肠沙门氏菌（Salmonella entericia)、霍乱弧菌（Vibrio cholera)、铜绿假单抱菌（Pseudomonas aeruginosa)、鲍 氏不动杆菌（Acinetobacter baumanii)、脑膜炎奈瑟氏球菌（Neiserria meningitides)、 流感嗜血杆菌（Haemophilus influenza)、柯氏朽1樣酸杆菌（Citrobacter koseri)、弗氏 志贺氏菌（Shigella flexneri)、百日咳博德特氏菌（Bordetella pertussis)、结核分 枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis)、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aurues)、 炭疽芽抱杆菌（Bacillus anthracis)、变异链球菌（Streptococcus mutans)、艰难梭菌 (Clostridium difficile)、奠肠球菌（Enterococcus faecalis)和 / 或单核细胞增生利斯 特氏菌（Listeria monocytogenes)。
55. -种突变型信号肽酶，其具有白喉棒状杆菌、谷氨酸棒杆菌、空肠弯曲杆菌、沙眼衣 原体、肺炎衣原体、土拉热弗朗西斯氏菌、幽门螺杆菌、乳酸乳球菌乳脂亚种、乳酸乳球菌乳 酸亚种、疮疱丙酸杆菌、马红球菌、混浊红球菌、肉葡萄球菌、科氏葡萄球菌、表皮葡萄球菌、 溶血葡萄球菌、人葡萄球菌、人葡萄球菌人亚种、人葡萄球菌耐新霉素败血症亚种、路邓葡 萄球菌、无乳链球菌、停乳链球菌、缓症链球菌、口腔链球菌、酿脓链球菌或肺炎链球菌的信 号肽酶氨基酸序列，所述信号肽酶氨基酸序列被修饰成在信号肽酶的催化丝氨酸的N-端5 位或7位氨基酸处具有脯氨酸置换。
56. -种突变型信号肽酶，其具有大肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌、肠沙门氏菌、霍乱弧菌、 铜绿假单孢菌、鲍氏不动杆菌、脑膜炎奈瑟氏球菌、流感嗜血杆菌、柯氏柠檬酸杆菌、弗氏志 贺氏菌、百日咳博德特氏菌、结核分枝杆菌、金黄色葡萄球菌、炭疽芽孢杆菌、变异链球菌、 艰难梭菌、粪肠球菌或单核细胞增生利斯特氏菌的信号肽酶氨基酸序列，所述信号肽酶氨 基酸序列通过用选定的氨基酸置换脯氨酸而被修饰，其中所述脯氨酸是在信号肽酶的催化 丝氨酸的N-端5-7个氨基酸处。
57. 权利要求56的突变型信号肽酶，其中所述选定的氨基酸是丝氨酸。
58. -种鉴定可有效地治疗涉及arylomycin-抗性细菌物种的细菌感染的抗生素的方 法，所述方法包括：使所述arylomycin-抗性细菌与测试剂接触，并观察所述测试剂是否抑 制所述arylomycin-抗性细菌的生长，其中所述arylomycin-抗性细菌编码或表达信号肽 酶，所述信号肽酶在信号肽酶催化丝氨酸的N-端5-7个氨基酸处具有脯氨酸残基。
59. -种鉴定具有对抗细菌的抗生素活性的化合物的方法，所述方法包括：使细菌的 培养物与测试化合物接触，并鉴定所述测试化合物是否抑制所述细菌的生长，其中所述培 养物中的细菌表达修饰的SPase,所述修饰的SPase具有天然的细菌SPase氨基酸序列，所 述细菌SPase氨基酸序列通过置换或替换在相对于催化丝氨酸的-5至-7位处的氨基酸而 在所述位置处被修饰。
60. 权利要求59的方法，其中用脯氨酸替换在相对于催化丝氨酸的-5位和/或-7位 处的氨基酸。
61. 权利要求59的方法，其中所述在相对于催化丝氨酸的-5位和/或-7位处的氨基 酸是被选定的氨基酸替换的脯氨酸。
62. 权利要求61的方法，其中所述选定的氨基酸是丝氨酸。
63. 权利要求58的方法，其中所述抑制细菌生长的测试化合物具有抗生素活性。
【文档编号】A61K31/7028GK104284664SQ201380024866
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2012年3月14日
【发明者】弗洛伊德·E·罗梅斯伯格, 彼得·A·史密斯, 塔克·C·罗伯茨 申请人:斯克里普斯研究所