Research Progress on Metallo-<italic style="font-style: italic">β</italic>-Lactamases and Their Inhibitors

TONG Yao; XUE Jinjing; WANG Heng; TIAN Lizhi; ZHOU Yonglin; WANG Jianfeng

doi:10.20176/j.cnki.nxdz.20260707

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Research Progress on Metallo-β-Lactamases and Their Inhibitors

Special Column on Life Sciences — Microbiology Research | 更新时间：2026-08-07

- Research Progress on Metallo-β-Lactamases and Their Inhibitors
- Journal of Ningxia University (Natural Science Edition in Chinese and English) Vol. 47, Issue 4, Pages: 338-355(2026)
- 作者机构：
  
  1.吉林大学动物医学学院，吉林长春 130062
  2.宁夏大学西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室，宁夏银川 750021
  3.宁夏大学生命科学学院，宁夏银川 750021
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20176/j.cnki.nxdz.20260707
  CLC：
- Received：02 March 2026，
  
  Online First：13 July 2026，
  
  Published：15 July 2026
- 稿件说明：
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童谣，薛津晶，王恒，等.金属β-内酰胺酶及其抑制剂的研究进展［J］.宁夏大学学报（自然科学版中英文），2026，47（4）：338-355.

TONG Yao,XUE Jinjing,WANG Heng,et al.Research Progress on Metallo-β-Lactamases and Their Inhibitors[J].Journal of Ningxia University (Natural Science Edition in Chinese and English),2026,47(4):338-355.
童谣，薛津晶，王恒，等.金属β-内酰胺酶及其抑制剂的研究进展［J］.宁夏大学学报（自然科学版中英文），2026，47（4）：338-355. DOI： 10.20176/j.cnki.nxdz.20260707.

TONG Yao,XUE Jinjing,WANG Heng,et al.Research Progress on Metallo-β-Lactamases and Their Inhibitors[J].Journal of Ningxia University (Natural Science Edition in Chinese and English),2026,47(4):338-355. DOI： 10.20176/j.cnki.nxdz.20260707.

摘要

金属β-内酰胺酶（MBLs）可介导革兰阴性菌对碳青霉烯类抗生素耐药，其全球广泛传播严重威胁临床抗感染治疗，目前尚无获批临床应用的MBLs抑制剂，新型抑制剂研发具有迫切的现实需求。论文系统归纳MBLs的分型、各亚型的结构特征及催化机制，基于MBLs活性位点层级结构，结合抑制剂不同作用模式，全面梳理现有MBLs抑制剂的研究进展，厘清了抑制剂从单一靶向催化核心位点，到双功能、广谱型抑制剂的迭代发展脉络。研究表明，基于MBLs结构特征的靶向设计是研发高效、高特异性抑制剂的核心思路，靶向酶活性中心、关键氨基酸残基共价修饰和特定区域别构与结构调控的多元化抑制策略，为破解细菌耐药难题提供了全新研究方向。同时指出，未来需深入解析MBLs结构与功能的关联机制，结合新型研发技术突破现有研发瓶颈，加速高效MBLs抑制剂的临床转化。旨在为新型MBLs靶向抑制剂的研发提供系统的理论参考，也为临床多重耐药菌感染的治疗提供科学依据。

Abstract

Metallo-

-lactamases （MBLs） mediate resistance to carbapenem antibiotics in Gram-negative bacteria， and their widespread dissemination poses a serious threat to clinical anti-infective therapy. Currently， no MBL inhibitor has been approved for clinical use， highlighting the urgent need to develop novel inhibitors. This review systematically summarizes the classification， structural characteristics， and catalytic mechanisms of MBL subtypes. Based on the hierarchical structure of MBL active sites and the distinct modes of inhibitor action， we comprehensively examine recent advances in MBL inhibitors development and clarify the evolutionary trajectory from inhibitors targeting a single catalytic core sites to bifunctional and broad-spectrum inhibitors. Structure-based rational design is identified as a central strategy to develop high-efficiency and high-specificity MBL inhibitors. Moreover， diversified inhibitory strategies targeting the enzymatic active center， key amino acid residues， and allosteric sites provide new avenues for overcoming b

acterial antimicrobial resistance. Future studies should further elucidate the relationship between MBL structure and function， integrate emerging drug-development technologies， overcome current research bottlenecks， and accelerate the clinical translation of potent MBL inhibitors. This review aims to provide a systematic theoretical reference for the development of novel MBL inhibitors and a scientific basis for the treatment of infections caused by multidrug-resistant bacteria.

关键词

Keywords

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Research Progress on Metallo-β-Lactamases and Their Inhibitors

DOI：10.20176/j.cnki.nxdz.20260707

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