二硫键桥Cys^(2nd)-Cys^(6th)缺失对典型TIL类蛋白酶抑制剂抑制活性和特异性的影响

笔者对AmCI,AsATI和AsC/E-1的编码序列进行密码子优化和基因合成,并利用点突变技术对其关键位点Cys^(2nd)和Cys^(6th)进行替换,结合原核表达和胶内活性染色分析,探讨Cys^(2nd)-Cys^(6th)对典型TIL类蛋白酶抑制剂抑制活性和抑制特异性的影响.SDS-PAGE结果显示,AmCI,AsATI和AsC/E-1及其突变体在上清中皆有表达.胶内活性染色结果显示,AmCI和AsC/E-1不仅能抑制胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶活性,还能强烈抑制枯草杆菌蛋白酶活性,但对胰蛋白酶没有抑制作用.AsATI能抑制胰蛋白酶活性,却不能抑制胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶活性.将Cys^(2nd)和Cys^(6th)分别替换为Asp和Leu后,AmCI,AsATI和AsC/E-1原有的抑制活性皆大大降低.值得注意的是,AsATI的突变体产生了微弱的枯草杆菌蛋白酶抑制活性.上述研究结果表明,Cys^(2nd)-Cys^(6th)对典型TIL类蛋白酶抑制剂的抑制活性和抑制特异性至关重要.笔者希望该研究不仅可为AmCI,AsATI和AsC/E-1的生理功能研究奠定基础,还能为TIL类蛋白酶抑制剂活性和特异性的定向改造提供一定的依据.

七叶树皂苷和熊果酸类化合物对HIV-1蛋白酶活性抑制作用的初步研究

目的:探讨七叶树皂苷和熊果酸及其衍生物对HIV-1蛋白酶活性的抑制作用,探讨构效关系。方法:采用体外实验法,将待测化合物、HIV-1蛋白酶基质与HIV-1蛋白酶在37℃共温育,根据HIV-1蛋白酶对其基质的水解强度计算待测化合物对HIV-1蛋白酶活性的抑制作用。结果:七叶树总皂苷、七叶树皂苷-Ia和七叶树皂苷-Ib混合物、异七叶树皂苷-Ia和异七叶树皂苷-Ib混合物、七叶树皂苷-Ia、全乙酰化七叶树皂苷-Ia、七叶树皂苷-Ib、熊果酸和乙酰熊果酸在100μmol.L-1浓度对HIV-1蛋白酶活性的抑制率分别为86%,89.9%,50.8%,100%,74.6%,89.3%,100%和100%。七叶树皂苷-Ia、全乙酰化七叶树皂苷-Ia、七叶树皂苷-Ib、熊果酸和乙酰熊果酸对HIV-1蛋白酶活性抑制作用的IC50分别为35,35,50,8和13μmol.L-1。阳性对照药乙酰胃酶抑素在本实验条件下的IC50为0.30μmo.lL-1。在100μmol.L-1浓度,七叶树皂苷-IVc,-IVd,-IVe,-IVf,异七叶树皂苷-Ia,-Ib,-IIa,-IIb,原七叶树皂苷元,21β-O-巴豆酰基原七叶树皂苷元,21β-O-当归酰基原七叶树皂苷元,2α-羟基熊果酸和委陵菜酸对HIV-1蛋白酶活性的抑制率<50%。结论:七叶树总皂苷、七叶树皂苷-Ia和七叶树皂苷-Ib混合物、异七叶树皂苷-Ia和异七叶树皂苷-Ib混合物、七叶树皂苷-Ia、全乙酰化七叶树皂苷-Ia、七叶树皂苷-Ib、熊果酸和乙酰熊果酸对HIV-1蛋白酶活性有抑制作用,最强者为七叶树皂苷-Ia、熊果酸和乙酰熊果酸。

吗啉类衍生物的合成与HIV-1蛋白酶抑制活性的研究

为探索有效的抗HIV-1活性化合物,通过开环反应、磺酰基取代反应、还原反应、氧化反应、脱Boc保护基反应、甲氨基取代反应、酰胺缩合反应等步骤设计合成7个吗啉类目标化合物,并经^(1)HNMR、^(13)CNMR和HR-MS进行结构确证。利用荧光共振能量转移方法进行体外HIV-1蛋白酶抑制活性评价,该类化合物显示出一定的HIV-1蛋白酶抑制活性。其中化合物(R)-N-((2S,3R)-3-羟基-4-((4-羟基-N-异丁基苯基)磺酰胺基)-1-苯基丁烷-2-基)吗啉-3-甲酰胺的IC_(50)为30.23 nmol/L,同时分子对接结果揭示了该化合物与HIV-1蛋白酶可能的结合模式,为该类化合物的进一步优化改造提供了依据。

基质金属蛋白酶1、3,基质金属蛋白酶组织抑制剂1和miR-29在大鼠肺纤维化中及活性维生素D3处理后的表达与作用

目的:探讨大鼠肺纤维化发生发展中基质金属蛋白酶1(MMP1)、MMP3、基质金属蛋白酶组织抑制剂1(TIMP1)及miR-29的表达和作用以及活性维生素D3[1,25(OH)_2D_3]处理对这些基因表达的影响。方法:雄性SD大鼠随机分为预防组和治疗组。预防组分为对照组Ⅰ、模型组Ⅰ和给药组Ⅰ,治疗组分为对照组Ⅱ、模型组Ⅱ和给药组Ⅱ。模型组Ⅰ/Ⅱ和给药组Ⅰ/Ⅱ经气管注入博莱霉素,对照组Ⅰ/Ⅱ经气管注入生理盐水。预防组和治疗组分别于术后第2和14天腹腔注射给药,给药组给予活性维生素D3,模型组给予活性维生素D3溶剂,对照组给予生理盐水。预防组的各组分别于术后第14、21、28天处死大鼠取材,治疗组的各组分别于术后第21和28天处死大鼠取材。实时定量PCR检测大鼠肺组织中miR-29a及TIMP1 mRNA表达水平,免疫组织化学检测组织中MMP1、MMP3和TIMP1的表达水平。结果:模型组Ⅰ/Ⅱ和给药组Ⅰ/Ⅱ中的MMP1、MMP3和TIMP1的表达均明显高于相同时间点对照组Ⅰ/Ⅱ中的表达,而miR-29a的表达明显低于相应的对照组Ⅰ/Ⅱ;给药组Ⅰ/Ⅱ中MMP1、MMP3和TIMP1的表达均低于相应时间点的模型组Ⅰ/Ⅱ的表达,而给药组Ⅰ/Ⅱ中miR-29a的表达则高于模型组Ⅰ/Ⅱ中的表达。结论:MMP1、MMP3、TIMP1和miR-29在大鼠肺纤维化发生发展中具有重要作用,活性维生素D3可以促进miR-29表达,抑制MMP1、MMP3、TIMP1的表达;可能是通过miR-29调节包括MMP1、MMP3、TIMP1在内的多种靶基因来发挥抑制纤维化的作用。

HIV-1蛋白酶的表达、纯化及其抑制剂体外筛选方法的建立

从HIV-1IIIB病毒RNA经RT-PCR得到HIV-1蛋白酶编码序列,克隆到pet28a质粒中构建HIV-1蛋白酶表达载体。阳性克隆转染E.coliBL21DE3,经IPTG诱导,蛋白酶以包涵体的形式表达,表达量占菌体总蛋白量的40%。包涵体经TritonX-100洗涤后溶解于8M尿素,溶解后的蛋白溶液经sephacyls-200H.R分子筛柱纯化后纯度达到90%以上,收集蛋白酶峰稀释复性并通过超滤进行浓缩。经检测,纯化的蛋白酶具有较高的活性。用荧光标记的蛋白酶底物检测不同浓度indinavir对蛋白酶活性的影响,表明该方法可以用于蛋白酶抑制剂的筛选。

胶原酶/组织金属蛋白酶抑制剂-1免疫活性及其在慢性阻塞性肺疾病肺结构改变中的作用

目的观察慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠模型支气管肺组织中胶原酶[间质胶原酶(MMP1)、多形核细胞胶原酶(MMP8)]及其天然抑制因子组织金属蛋白酶抑制剂1(TIMP1)的表达情况,探讨胶原酶在COPD发病中的作用。方法选用10周龄Wistar大鼠随机分为对照组及模型组,通过气道内注入脂多糖(LPS)结合烟熏法建立COPD大鼠模型。测定肺功能后,取肺组织石蜡切片HE染色,观察肺组织病理改变,免疫组织化学法检测MMP1、MMP8和TIMP1在肺泡和支气管的表达。结果模型组大鼠肺组织类似于人的COPD病理学改变;光镜下表现为小叶中央型肺气肿,单位面积肺泡数减少,肺泡面积增大。肺功能FEV03/FVC%降低、吸气相气道阻力(Ri)、呼气相气道阻力(Re)增加。(2)MMP1、MMP8和TIMP1在两组支气管和肺组织均有表达,表达细胞为上皮细胞、巨噬细胞、中性粒细胞及肺实质细胞;与对照组比较,模型组支气管中MMP1、MMP8和TIMP1表达增强,在肺组织中三种酶蛋白的表达亦增强(P<005)。肺泡面积和肺组织MMP1、MMP8免疫活性强度呈正相关,与TIMP1则无显著相关。MMP1和TIMP1的表达活性强度与支气管平滑肌层面积呈正相关,MMP8无显著相关性。结论COPD大鼠支气管和肺组织表达MMP1、MMP8和TIMP1增多,二者间表达可能不平衡,参与了COPD肺结构重塑的过程。

刺头复叶耳蕨不同提取部位体外抗HIV-1蛋白酶活性的研究

目的对鳞毛蕨科复叶耳蕨属植物刺头复叶耳蕨不同提取部位体外抗HIV-1蛋白酶活性进行研究。方法用荧光光度法测定蛋白酶的半数抑制浓度(IC50)。结果刺头复叶耳蕨乙酸乙酯提取物、正丁醇提取物、水提取物抑制HIV-1蛋白酶的半数有效浓度IC50分别为0.73,1.17,2.47μg/ml。结论刺头复叶耳蕨乙酸乙酯提取物、正丁醇提取物与水提取物具有体外抑制HIV-1蛋白酶活性。

传统中药数据库中HIV-1蛋白酶抑制剂计算机虚拟筛选

目的:运用计算机虚拟筛选技术从传统中药数据库(TCMSP)中快速搜索HIV-1蛋白酶(Protease,PR)的中药小分子抑制剂。方法:采用Scripps研究所的Auto Dock Vina软件,对蛋白质晶体结构数据库PDB中PR与小分子抑制剂沙奎那韦(Saquinavir)形成的复合物(PDB代码:1HXB)三维结构活性部位进行分析,基于传统中药配体库进行分子对接初次筛选。综合运用传统中药系统药理学数据库及分析平台TCMSP及Accelrys公司开发的Discovery Studio 2.5分子模拟软件包内TOPKAT模块计算药代动力学参数和毒性预测对分子对接结果进行2次筛选。结果:以原配体(沙奎那韦)为阳性对照,筛选出传统中药库TCMSP中2个类药性良好的化学成分与PR亲和力高于上市的抗艾滋病药物沙奎那韦的天然小分子化合物,并且确定了它们的中草药来源。结论:该研究结果可促进从传统中药库中提取、设计以及实验合成新的抗艾滋病药物。

HIV-1蛋白酶与抑制剂3G3相互作用机制的分子动力学研究

HIV-1蛋白酶已经成为治疗艾滋病药物设计的重要靶标.本文采用分子动力学模拟和MM-PB/SA方法计算了抑制剂3G3与HIV-1蛋白酶的结合自由能,结果表明范德华作用驱动了3G3与蛋白酶的结合.同时也采用了基于残基的自由能分解方法计算了抑制剂-残基相互作用,结果证明残基Ala28,Val32/Val32′,Ile47,Gly49,Ile50/Ile50′,Ile84/Ile84′和Pro81′能与蛋白酶产生较为强烈的相互作用,同时也表明CH-π,π-π和CH-O相互作用控制了3G3与蛋白酶的结合.我们期望这个研究能为抗艾滋病的药物设计提供理论上的指导.

药效团检索设计新的HIV-1蛋白酶抑制剂

通过对自建的未开发化合物三维结构库进行药效团检索,得到了4个对HIV-1蛋白酶有抑制活性的化合物,通过构象分析发现包含药效团的构象处于优势构象,而且4个结构都含有带两个邻位羟基的苯环和一个间位羰基的药效团以及公共子结构.通过计算发现它们的疏水参数都很小.在考虑满足包含药效团的结构特征和有适中的疏水参数两个因素的前提下,设计出了新的具有潜在抑制HIV-1蛋白酶活性的化合物.它们的结构都比检索得到的四个化合物更为简单。

新型HIV-1蛋白酶抑制剂的合成

HIV-1蛋白酶为成熟病毒颗粒的正常组装提供必需的结构蛋白和功能蛋白,因此,HIV-1蛋白酶抑制剂可有效阻止病毒的进一步感染。然而,耐药性一直是抗HIV药物面临的一个关键科学问题,设计一类具有新型骨架特征的HIV-1蛋白酶抑制剂不失为一种好的解决方案。以Darunavir为先导化合物,运用骨架跃迁和拼合等药物设计策略,设计合成了3个结构新颖的化合物,均未见文献报道,目标化合物经~1HNMR、^(13)CNMR和MS确证。

HIV-1蛋白酶抑制剂前药的研究进展

综述HIV1蛋白酶抑制剂前药的研究进展。HIV1蛋白酶抑制剂前药是以HIV1蛋白酶抑制剂为母体,通过引入亲脂性或亲水性基团等结构修饰而得到的一类药物前体,尤其是基于蛋白酶抑制剂和逆转录酶抑制剂为母体药物设计的“双药”型抗HIV1前药,它们能在体内水解释放出母体药物,从而提高母体药物活性及生物利用度,降低其耐药性或交叉耐药性。

抗人组织金属蛋白酶抑制剂1的核酶高表达载体的构建及体外活性鉴定(英文)

目的 :构建特异性切割人组织金属蛋白酶抑制剂 1 (tissue inhibitor of m etalloproteinases1 ,TIMP- 1 )的锤头状核酶的真核表达载体并在体外进行活性鉴定 ,为应用于瘢痕基因治疗奠定基础。方法 :设计并合成针对人组织 TIMP- 1 m RNA的锤头状核酶基因 Rz1 82、Rz35 8和 Rz4 1 2及相应的点突变核酶基因 ,将核酶基因克隆于可在体内高表达核酶的载体 p BSK-neo U 6中 ,制备嵌合于 U 6 sn RNA分子的核酶基因克隆。逆转录聚合酶链式反应获得全长 TIMP- 1 m RNA基因片段并克隆至T载体。体外转录法大量制备以 α- 32 P U TP标记的核酶及靶 RNA,进行体外切割实验。 结果 :核酶基因克隆制备正确 ,在体外成功转录出嵌合于 U6 sn RNA的核酶和靶 RNA。 37℃的生理温度下 ,U6 Rz1 82和 U6 Rz35 8成功切割了靶 RNA,U6 Rz1 82切割效率为 4 9.2 3% ,Km=2 9.7nmol/ L ,Kcat=0 .32 m in- 1 。 U 6 Rz35 8切割效率为 5 5 .2 1 %。 Km=39.6 nm ol/ L ,Kcat=0 .2 1min- 1。U6 Rz4 1 2及突变核酶均未显示切割活性。结论 :本研究中制备的 U6 Rz1 82和 U6 Rz35 8有良好的特异催化切割活性 ,有望在瘢痕成纤维细胞内抑制人 TIMP- 1的表达 。

抗耐药性HIV-1蛋白酶抑制剂的分子设计策略

在抗艾滋病化学治疗中,HIV-1蛋白酶抑制剂发挥着重要的作用,但是随着HIV-1病毒不断变异产生的耐药性,如何开发出抗耐药性的HIV-1蛋白酶抑制剂已成为抗艾滋病药物研发的热点。同时,多种抗耐药性HIV-1蛋白酶抑制剂的分子设计策略被提出并用于抗艾滋病药物研究,这些策略包括:基于"底物包膜"假说的设计策略、最大限度增加抑制剂与HIV-1蛋白酶的亲和力和寻找新作用部位的抑制剂。本文对这些分子设计策略在艾滋病药物研究与开发上的应用进行综述,以期为药物研究工作者提供思路与方法。

HIV-1蛋白酶与抑制剂BEB的结合自由能计算

HIV-1蛋白酶（PR）是治疗艾滋病的重要靶标酶之一．笔者采用分子动力学模拟，运用MM—PBSA方法计算了PR与抑制剂BEB复合物的绝对结合自由能；运用能量分解的方法考察了PR的主要残基与BEB间的相互作用与识别，结果表明：残基GLY27、ALA28／ALA28＇,GLY49、ILE50／ILE50和ILE84／ILE84为PR与BEB的结合自由能提供了主要贡献．抑制剂BEB骨架上的OH基和NH基与残基ASP25／ASP25＇,ASP29和GLY27之间的氢键相互作用有利于复合物的稳定．计算结果与实验值吻合较好．

HIV-1蛋白酶与其抑制剂相互作用的分子动力学研究

目的:研究抑制剂利托那韦与HIV-1蛋白酶相互作用的分子识别机制。方法:利用HIV-1蛋白酶与利托那韦晶体结构复合物和HIV-1蛋白酶晶体结构进行4 ns的分子动力学模拟。结果:利托那韦对HIV-1蛋白酶骨架运动影响不大,与HIV-1蛋白酶Ile50、Asp128和Asp129形成稳定氢键作用。利托那韦与Asp25、Ala28、Asp29、Gly49、Ile50、Asp124、Asp128、Asp129、Gly148、Ile149、Val181和Ile183总相互作用能均较大。结论:HIV-1蛋白酶通过上述12个残基的非价键作用对利托那韦进行生物识别。

SVR-CKNN预测用于HIV-1蛋白酶抑制剂QSAR建模

为提高药物定量构效关系(QSAR)模型预测精度,发展了一种新的QSAR建模方法SVR-CKNN。该法基于支持向量机回归(SVR)自动筛选化合物结构描述符,以k-最近邻建立多个子模型实施组合预测(CKNN)。应用于49种H IV-1蛋白酶抑制剂QSAR研究,留一法预测结果表明SVR-CKNN预测精度明显优于多元线性回归(MLR)、逐步回归(SLR)、偏最小二乘回归(PLS)和神经网络(BP-ANN)等传统模型。SVR-CKNN基于结构风险最小,具非线性、适于小样本、泛化推广能力强、稳定性好、不依赖操作者经验等诸多优点,在药物设计等研究中应用前景广泛。

HIV-1蛋白酶解聚型抑制剂的计算机辅助分子设计

目的：探索性研究和设计ＨＩＶ１蛋白酶新型抑制剂—解聚型抑制剂。方法：计算机辅助药物设计的分子对接方法。结果：设计的一系列拟肽分子既可阻挠ＨＩＶ１ＰＲ二聚体的组装，又可抑制酶的活性。其中，ＰＰ３０可作为候选先导物。结论：解聚型抑制剂有望抑制突变的ＨＩＶ１ＰＲ。

牡蛎中HIV-1蛋白酶抑制肽的制备及其抑制率研究

牡蛎HIV-1蛋白酶抑制肽的制备是以其对HIV-1蛋白酶的抑制率及IC50值为指标,以中性蛋白酶为工具酶对牡蛎进行酶解时间单因素和加酶量单因素实验,确定最佳酶解条件。结果表明:最佳酶解条件为温度37℃、时间5 h、酶加量20%、底物浓度37.5%。把酶解液经过凝胶柱和HPLC分离纯化。结果表明:粗提取物中含有很多肽,对HIV-1蛋白酶的抑制率最高的肽在浓度为1 000μg/m L时达到81.95%,IC50值为68.66μg/m L。

基于结构的HIV-1蛋白酶抑制剂的虚拟筛选

目的通过新的虚拟筛选工具PyRx运行AutoDock Vina,对ZINC数据库的2万个化合物进行虚拟筛选,发现新的HIV蛋白酶抑制剂,并且对新的抑制剂与HIV蛋白酶的结合模型进行探索.方法以HIV蛋白酶为靶点,通过虚拟筛选程序AutoDock Vina对ZINC数据库的化合物进行虚拟筛选.与以前研究不同的是,本研究通过新的虚拟筛选工具PyRx运行AutoDock Vina.HIV蛋白酶晶体结构(PDB ID:4phv)从PDB下载,通过AutoDockTools对结构进行处理.化合物结构下载自ZINC数据库,通过PyRx导入,处理成pdbqt格式.PyRx运行AutoDock Vina以后,筛选以后的化合物构象导入AutoDockTools进行分析,数据处理用PyMOL完成.结果从大约2万个化合物库中进行高通量筛选,得到1 000个类药小分子化合物的库.再从这1 000个小分子化合物中筛选针对蛋白酶的抑制剂.通过对建立的化合物数据库进行3轮筛选,发现5个高活性的HIV蛋白酶抑制剂.结论 5个新的抑制剂的进一步开发,将对HIV的治疗和基础研究带来帮助.也对药物虚拟筛选和基于结构的药物开发提供新的信息.