第一部分 细菌药物外排泵：结构与转运机制

第1章 RND外排泵的结构与转运机制

1.1 前言

1.2 RND多重药物外排转运蛋白的晶体结构

1.2.1 来源于大肠杆菌的AcrB

1.2.2 铜绿假单胞菌的MexB

1.2.3 淋病奈瑟菌的MtrD

1.2.4 大肠杆菌的CusA

1.2.5 来源于耐重金属根瘤菌的ZneA

1.3 药物识别机制

1.4 蛋白移位途径和能量偶联机制

1.5 底物转运通路

1.6 多药外排蠕动泵机制

1.7 三重外排泵复合体的结构

1.8 结语

致谢

参考文献

第2章 MFS和MATE外排泵的结构和功能

2.1 前言

2.2 MFS

2.3 MATE家族

2.3.1 真核生物的MATE转运蛋白

2.3.2 真细菌中的MATE转运蛋白

2.3.3 MATE转运蛋白的基本结构

2.3.4 保守氨基酸

2.3.5 MATE转运蛋白和离子耦合

2.4 结语

致谢

参考文献

第3章 小多重耐药外排泵

3.1 前言

3.2 SMR家族多样性

3.2.1 SMP子类

3.2.2 SUG子类

3.2.3 PSMR子类成员

3.3 SMR转运体结构分析

3.3.1 SMR转运体拓扑学

3.3.2 SMR转运体多聚化

3.3.3 SMR转运蛋白脂质依赖性

3.3.4 SMR转运蛋白配体结合

3.4 SMR外排泵的运输机制

3.5 SMR外排泵耐药性

3.5.1 自然SMR底物和潜在功能

3.5.2 临床意义和致病性

3.6 结语

参考文献

第4章 ABC外排泵的结构与运输机制

4.1 前言

4.2 多药转运蛋白

4.2.1 同型异构体

4.2.2 异源二聚体

4.2.3 具有不同拓扑的其他药物ABC输出蛋白

4.3 核苷酸结合域的结构，相似基序和ATP三明治二聚体

4.4 全部药物输出蛋白的结构

4.5 交替进入机制

4.6 药物结合位点

4.7 多重药物转运蛋白中的基础ATP酶活性

4.8 多重药物转运蛋白的运输机制和结构灵活性

4.8.1 ATP开关模型

4.8.2 恒定接触模型

4.9 结语

参考文献

第5章 双层细胞膜中的多重药物外排泵

5.1 前言

5.2 革兰氏阴性菌中外膜蛋白的多样性和分布

5.3 外膜蛋白通道的结构和组装

5.4 外膜蛋白分子的转运机制

5.5 膜融合蛋白：连接外膜和内膜

5.5.1 膜融合蛋白的结构

5.5.2 膜融合蛋白和其他复合物之间的相互作用

5.6 构象改变和效应分子

5.7 对完整泵结构的理解

5.8 外排泵和药物外排的动力学和能量学

5.9 跨膜药物外排的拟定机制

5.10 非对称外排复合物

5.11 结语

致谢

参考文献

第二部分 药物抗性中的细菌外排泵：底物、调控和临床意义

第6章 细菌耐药性：药物外排泵机制和作用概述

6.1 前言

6.2 耐药性的起源和演变

6.3 耐药性的分子和生化机制

6.3.1 阻止药物进入：减少流入和增加排出

6.3.2 药物失活

6.3.3 药物靶标改变，保护和过表达

6.3.4 代谢途径的干扰

6.3.5 前体药物活性丧失

6.4 药物外排泵与其他抗性机制之间的相互作用

6.4.1 外排泵之间的相互作用

6.4.2 外排泵与膜渗透性屏障之间的相互作用

6.4.3 外排泵与药物失活过程之间的相互作用

6.4.4 外排泵与药物靶标修饰之间的相互作用

6.5 结语

致谢

参考文献

第7章 金黄色葡萄球菌中的药物外排泵

7.1 前言

7.2 主要主动转运蛋白

7.2.1 ATP结合盒超家族

7.2.2 ABC转运蛋白：Sav1866

7.3 次要主动转运蛋白

7.3.1 主要辅助超家族

7.3.2 MFS转运蛋白：QacA和QacB

7.3.3 多药及毒性化合物外排家族

7.3.4 MATE转运蛋白：MepA

7.3.5 小多重耐药家族

7.3.6 SMR转运蛋白：QacC

7.4 葡萄球菌药物外排泵的调节

7.5 结语

致谢

参考文献

第8章 其他革兰氏阳性菌中的药物外排泵

8.1 前言

8.2 枯草芽孢杆菌

8.3 艰难梭菌

8.4 产单核细胞李斯特菌

8.5 乳酸乳球菌

8.6 肠球菌属

8.7 链球菌属

8.7.1 肺炎链球菌

8.7.2 无乳链球菌

8.7.3 变形链球菌

8.8 结语

致谢

参考文献

第9章 大肠杆菌中的药物外排泵

9.1 前言

9.2 关于质粒编码的四环素耐药泵和染色体多重药物外排系统发现的历史观点

9.3 染色体和质粒编码的药物外排系统及其在大肠杆菌中的功能

9.3.1 药物外排蛋白的基因组和功能分析

9.3.2 RND超家族外排泵

9.3.3 MFS外排泵

9.3.4 ABC超家族外排泵

9.3.5 MATE家族外排泵

9.3.6 SMR家族外排泵

9.3.7 其他家族的外排泵

9.4 大肠杆菌外排泵表达的调控

9.4.1 RND泵

9.4.2 非RND外排泵

9.5 药物进入大肠杆菌：药物流入和外排之间的竞争

9.6 AcrAB-TolC泵的动力学

9.7 结语

致谢

参考文献

第10章 沙门氏菌抗菌药物的外排泵

10.1 前言

10.2 沙门氏菌中的AcrAB外排泵

10.3 根据基因组信息鉴定沙门氏菌药物外排泵

10.4 质粒介导的氟喹诺酮类药物外排泵

10.5 沙门氏菌药物外排泵的毒力作用

10.6 沙门氏菌药物外排泵的生理功能

10.7 沙门氏菌药物外排泵的调节

10.8 多种药物的多药外排泵调节基因——RamR的结构

10.9 结语

致谢

参考文献

第11章 肠杆菌和克雷伯氏菌的抗菌药物外排泵

11.1 引言

11.2 产气肠杆菌和肺炎克雷伯氏菌临床分离株的外排和耐药性

11.2.1 产气肠杆菌和肺炎克雷伯氏菌：革兰氏阴性菌感染和抗菌素耐药性的相关性

11.2.2 外排机制、耐药现状及相关耐药机制的首次描述

11.2.3 抗药性以外，产气肠杆菌和肺炎克雷伯氏菌外排泵的其他功能

11.3 外排在抗生素耐药中的调控及其作用

11.3.1 转录激活因子的正调控

11.3.2 其他调节子

11.3.3 化学效应物或感应器

11.3.4 模型和级联反应调控

11.4 药物外排活性

11.4.1 用于检测和表征外排的方法

11.4.2 EPIs对抗产气肠杆菌和肺炎克雷伯氏菌外排泵的实例

11.5 结语

致谢

参考文献

第12章 弧菌和军团菌的耐药性和外排泵

12.1 引言

12.2 耐药性和主要耐药机制

12.3 弧菌和军团菌的药物外排泵

12.3.1 霍乱弧菌

12.3.2 副溶血性弧菌

12.3.3 其他弧菌

12.3.4 嗜肺军团菌

12.4 结语

致谢

参考文献

第13章 不动杆菌的耐药性和外排泵

13.1 引言

13.2 鲍氏不动杆菌：一种全球多重耐药病原体

13.2.1 多重药耐药分离株的出现和流行

13.2.2 耐药的分子及生物化学机制

13.3 不动杆菌属的药物外排泵

13.3.1 RNA外排泵

13.3.2 MFS和MATE外排泵

13.3.3 SMR外排泵

13.3.4 PACE外排泵

13.4 药物外排泵表达的调控

13.4.1 RND泵

13.4.2 非RND泵

13.5 过量产生外排泵菌株的流行和外排泵抑制剂对药物抗性的影响

13.6 结语

13.7 附录中的证明

致谢

参考文献

第14章 绿脓杆菌中的抗菌药物外排泵

14.1 引言

14.2 绿脓杆菌染色体MDR外排泵的历史观点

14.3 绿脓杆菌抗菌药物外排泵及其临床意义

14.3.1 MexAB-OprM

14.3.2 MexXY-OprM/MexXY-OprA

14.3.3 MexCD-OprJ

14.3.4 MexEF-OprN

14.3.5 MexJK-OprM/OpmH

14.3.6 MexGHI-OpmD

14.3.7 其他RND外排泵

14.4 绿脓杆菌RND外排泵的调节

14.4.1 MexAB-OprM

14.4.2 MexXY

14.4.3 MexCD-OprJ

14.4.4 MexEF-OprN

14.4.5 其他RND泵

14.5 克服绿脓杆菌药物外排的活性

14.6 结语

14.7 附录中的证明

致谢

参考文献

第15章 嗜麦芽窄食单胞菌中的抗菌药物外排泵

15.1 引言

15.2 嗜麦芽窄食单胞菌内外排泵的特性

15.2.1 RND外排泵

15.2.2 MFS外排泵

15.2.3 ABC外排泵

15.3 嗜麦芽窄食单胞菌外排泵的表达调控

15.4 嗜麦芽窄食单胞菌耐药泵的临床相关性

15.5 嗜麦芽窄食单胞菌外排泵：耐多药的影响因素

参考文献

第16章 伯克霍尔德氏菌中的抗菌药物外排泵

16.1 引言

16.2 洋葱伯克霍尔德氏菌属

16.2.1 洋葱伯克霍尔德氏菌

16.2.2 类鼻疽伯克氏菌

16.2.3 鼻疽伯克霍尔德菌

16.2.4 伯克氏菌属

16.3 药物外排泵

16.4 伯克霍尔德氏菌内的RND外排泵

16.5 洋葱伯克霍尔德菌的RND外排泵

16.6 其他伯克霍尔德菌种属内的RND外排泵

16.6.1 类鼻疽伯克氏菌和鼻疽伯克霍尔德氏菌

16.6.2 泰国伯克霍尔德菌

16.6.3 越南伯克霍尔德菌

16.7 伯克霍尔德菌临床分离株的RND外排泵

16.8 外排泵抑制剂

16.9 结语

参考文献

第17章 淋病奈瑟菌中的外排泵：对细菌耐药性和毒力的作用

17.1 引言

17.2 淋球菌药物外排泵的类型和底物

17.3 淋球菌药物外排泵的结构特征

17.3.1 MtrD内膜外排泵转运蛋白的晶体结构

17.3.2 MtrE外膜通道蛋白的晶体结构

17.3.3 MtrF的晶体结构：新型药物外排泵蛋白

17.4 淋球菌外排泵基因

17.4.1 外排泵操纵子mtrCDE

17.4.2 mtrF基因

17.4.3 外排泵操纵子farAB

17.4.4 外排泵操纵子macAB

17.4.5 外排泵基因norM

17.5 淋球菌外排泵基因的转录调控

17.5.1 顺式作用因子调节的外排泵基因

17.5.2 调节外排泵基因的反应因子

17.6 参与淋球菌抗菌药物耐药性的外排泵

17.7 作为毒力因子的淋球菌外排泵

17.8 针对于药物或疫苗开发的淋球菌外排泵

17.9 结语

致谢

参考文献

第18章 弯曲杆菌外排泵：耐药性和环境适应的关键作用

18.1 引言

18.2 RND型外排泵系统：功能，调控和结构

18.3 弯曲杆菌中砷外排转运子的作用

18.4 MFS转运蛋白CmeG：抗生素耐药性和氧化应激反应中的功能

18.5 抑制耐药弯曲杆菌：针对于耐药泵

18.6 结语

致谢

参考文献

第19章 幽门螺旋杆菌内外排泵耐药机制的研究

19.1 引言

19.2 药物敏感性、治疗方式、广泛抗药性

19.3 抗生素耐药性机制

19.3.1 对阿莫西林的耐药性

19.3.2 对克拉霉素的耐药性

19.3.3 甲硝唑耐药性

19.3.4 对氟喹诺酮类的耐药性

19.3.5 对呋喃唑酮的耐药性

19.3.6 对利福布丁的耐药性

19.3.7 对四环素的耐药性

19.3.8 抗性检测的分子学方法

19.4 外膜屏障的通透性和药物外排系统

19.4.1 外膜屏障的通透性

19.4.2 RND泵

19.4.3 非RND泵

19.4.4 外排泵抑制剂的效果及方法学思考

19.5 结语

参考文献

第20章 拟杆菌的耐药性和外排泵

20.1 引言

20.2 抗生素敏感性

20.3 抗生素耐药性的决定因素

20.4 药物外排泵

20.4.1 RND耐药泵

20.4.2 MATE耐药泵

20.4.3 其他外排泵

20.4.4 耐药泵的调控

20.4.5 外排泵和多重耐药

20.5 结语

参考文献

第21章 分枝杆菌中的外排泵：在耐药性、生理功能及致病性方面的作用

21.1 前言

21.2 结核分枝杆菌药物转运蛋白的结构与组装

21.3 分枝杆菌外排泵基因的诱导及调控

21.4 分枝杆菌外排泵抑制剂

21.5 分枝杆菌外排泵在适应性和致病性中的作用

21.6 结语

致谢

参考文献

第22章 动物细菌和环境细菌中抗菌药物外排基因及外排泵的起源

22.1 前言

22.2 来源于动物细菌和环境中细菌的耐药基因

22.3 动物源细菌的抗生素外排基因和外排泵

22.3.1 革兰氏阳性菌

22.3.2 革兰氏阴性菌

22.3.3 动物分离株中质粒携带的外排基因

22.4 环境来源的细菌抗菌药物外排泵

22.4.1 土壤细菌

22.4.2 与植物相关细菌

22.4.3 水生环境细菌

22.5 结语

致谢

参考文献

第23章 质粒编码的药物外排泵在细菌耐药性中的作用

23.1 前言

23.2 概述质粒介导的细菌耐药性

23.2.1 耐药质粒的遗传特征

23.2.2 质粒介导耐药性的遗传和生物化学机制

23.3 质粒编码的药物外排泵

23.3.1 主要易化子超家族

23.3.2 耐药节结化分化超家族

23.3.3 小多重耐药家族

23.3.4 ATP结合盒超家族

23.4 结语

致谢

参考文献

第24章 调节RNA对细菌耐药性和外排机制的影响

24.1 前言

24.2 调节RNA分子

24.2.1 sRNA分子

24.2.2 核糖开关

24.3 抗菌药物暴露在sRNA表达的影响

24.4 调节RNA对抗菌药物的影响包括对药物外排泵介导的抗性

24.4.1 sRNAs

24.4.2 核糖开关对细菌耐药性的影响

24.5 其他RNA结构变化在对抗菌素耐药性和外排基因表达的影响

24.6 结语

致谢

参考文献

第三部分 药物外排泵不仅限于抗生素耐药角色：自然功能

第25章 细菌多重耐药外排泵与细菌生物被膜形成之间的相关性

25.1 简介

25.2 药物外排泵和生物被膜形成之间的相关性

25.2.1 基因失活研究的证据

25.2.2 外排抑制剂的研究证据

25.2.3 生物被膜生理学研究的证据

25.3 外排作用如何有助于生物被膜内的生命？

25.3.1 外排泵能外排生物被膜基质或信号分子的组分吗？

25.3.2 高密度生命体需要外排泵吗？

25.3.3 多重耐药外排泵直接影响菌体的聚合吗？

25.3.4 外排作用和生物被膜的基因调控是否具有相关性？

25.4 外排泵抑制剂能否作为抗生物被膜形成的策略？

25.5 结语

参考文献

第26章 抗菌药物外排系统是细菌应激反应的组成部分

26.1 前言

26.2 氧化应激联合药物外排系统

26.2.1 氧化还原反应循环剂acrAB

26.2.2 氧化应激反应调节剂和排出位点

26.2.3 与其他应激反应相关的外排系统

26.3 氮化应激相关药物外排系统

26.4 细胞膜应激相关的药物外排系统

26.4.1 被药物外排系统调节的细胞膜应激响应调节器

26.4.2 胆汁介导的药物外排系统

26.4.3 细胞膜活性杀菌剂诱导的药物外排系统

26.4.4 脂肪酸诱导外排系统

26.4.5 CAP诱导外排系统

26.4.6 其他细胞膜活性化合物诱导的外排系统

26.5 pH值对药物外排系统的影响

26.6 应急反应关联药物外排系统

26.7 宿主与药物外排系统的联系

26.8 抗菌剂应激与药物外排系统的联系

26.9 重金属与药物外排系统的相关性

26.10 结语

致谢

参考文献

第27章 抗菌药物外排系统参与并介导细菌的适应性和毒力

27.1 前言

27.2 细菌新陈代谢负担和适应性与细菌耐药性和多重药物外排泵的相关性

27.3 多重药物外排泵对细菌毒力的影响

27.3.1 多重药物外排泵对细菌毒力和存活中的积极作用

27.3.2 多重药物外排泵过度表达对细菌毒力的负面影响

27.3.3 植物病原体

27.4 胆汁酸抗性

27.5 对氮化应激的反应

27.6 对氧化应激的反应

27.7 防治铁缺乏症

27.8 对来源于宿主的抗菌肽的抗性

27.9 控制宿主免疫反应

27.10 毒力因子的外排

27.11 多药外排泵对细胞之间的联系和对群体感应的影响

27.12 多重药物外排泵对生物被膜形成的影响

27.13 结语

致谢

参考文献

第四部分 开发抗菌药物和外排泵抑制剂

第28章 抗菌药物外排泵对抗菌药物的发现和发展的影响

28.1 前言

28.2 细菌药物外排泵的分类及其功能特征

28.3 药物进入细胞的靶位点：流入和外排的抗菌药物及对抗菌药物发展的意义

28.4 药物外排对抗菌剂发现的影响

28.4.1 筛选抗菌剂和外排泵抑制剂的工具

28.4.2 药物外排泵的靶位点

28.4.3 药物外排泵的旁路

28.5 新开发的抗微生物制剂对外排泵的影响

28.5.1 新型抗菌剂作为不同类别外排泵的底物

28.5.2 新型抗菌剂作为外排泵底物

28.6 结语

致谢

参考文献

第29章 抗菌药物外排泵抑制剂

29.1 前言

29.2 外排泵抑制剂的识别

29.3 针对革兰氏阳性菌的外排泵抑制剂

29.3.1 P-糖蛋白抑制剂：利血平、维拉帕米和其他合成化合物

29.3.2 精神治疗药物：抗精神病药和抗抑郁药

29.3.3 自然界中的EPIs

29.3.4 其他合成的EPIs

29.3.5 革兰氏阳性菌免疫的现况和展望

29.4 EPIs对革兰氏阴性菌的影响

29.4.1 苯丙氨-酸精氨酸β-萘胺（PAβn）

29.4.2 1-（1-盐酸萘甲唑啉）-哌嗪

29.4.3 其他哌嗪类

29.4.4 大地化合物1和D13-9001的优化

29.4.5 MBX2319和其他哌嗪类EPI

29.4.6 其他合成的EPIS

29.4.7 临床用药物作为外排泵抑制剂抵抗革兰氏阴性菌

29.4.8 抗菌剂作为抗革兰氏阴性细菌的外排泵抑制剂

29.4.9 天然来源的外排泵抑制剂

29.5 结语

参考文献

第30章 多药外排泵及其抑制剂特征的计算建模

30.1 引言

30.2 外排介导的耐药性和MDR

30.3 药物外排泵的分类

30.4 药物外排泵的结构和功能机制

30.4.1 ABC泵

30.4.2 MFS泵

30.4.3 MATE泵

30.4.4 SMR泵

30.4.5 RND泵

30.5 外排泵的抑制方法

30.6 药物外排泵及其抑制剂的计算研究

30.6.1 分子建模在药物发掘中的作用

30.6.2 RND泵

30.6.3 ABC转运蛋白

30.6.4 MATE转运蛋白

30.7 结语

参考文献

附图