新型HIV-1整合酶/RNase H雙靶點(diǎn)抑制劑及非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑的設(shè)計(jì)、合成及活性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 14:38
艾滋病(AIDS)主要是由人類免疫缺陷病毒1型(HIV-1)感染引起的嚴(yán)重危害人類健康的重大傳染病之一。將針對病毒生命周期不同階段的三種及以上抗病毒藥物聯(lián)合應(yīng)用的“高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法”(HAART)的應(yīng)用大大降低了艾滋病的發(fā)病率和死亡率,然而,由于不能將艾滋病毒徹底從患者體內(nèi)清除,患者需要長期甚至終生服藥,這就帶來了嚴(yán)重的毒副作用和耐藥性等一系列問題,迫使人們不斷研發(fā)新型的抗艾滋病藥物來拓展其臨床治療方案。逆轉(zhuǎn)錄酶(Reversetranscriptase,RT)將病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄為雙鏈DNA,在HIV-1的復(fù)制周期中發(fā)揮著不可或缺的重要作用,目前已經(jīng)成為抗艾滋病藥物研發(fā)的優(yōu)選靶點(diǎn)之一。根據(jù)其結(jié)構(gòu)功能的不同,RT可以分為聚合酶結(jié)構(gòu)域和RNase H結(jié)構(gòu)域兩個(gè)部分。目前經(jīng)美國FDA批準(zhǔn)上市的逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑均作用于聚合酶活性位點(diǎn),可分為核苷/核苷酸類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(Nucleos(t)ide reverse transcriptase inhibitors,N(t)RTIs)和非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(Non-nucleoside reverse transcriptase inhibit...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:277 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1.全球HIV感染者最新流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)??(https://www.who.int/hiv/data/en/)??15??
HIV-2兩種類型。兩種亞型的粒子形態(tài)完全相同,但由于二者基因組堿??基序列存在明顯差異,因此它們的逆轉(zhuǎn)錄酶和包裹的蛋白結(jié)構(gòu)完全不同。相對于??HIV-2型,HIV-1型具有更強(qiáng)的感染能力和致死率,是導(dǎo)致艾滋病的主要元兇,??并且感染HIV-1后有超過90%的患者會在10-12年內(nèi)發(fā)病成為艾滋病患者。而??HIV-2只在流行范圍較為局限,且其感染往往不表現(xiàn)出相關(guān)的病癥。因此目前艾??滋病藥物的研宄主要集中于HIV-1。??成熟的HIV-1病毒顆粒為直徑100-120?nm的20面體(圖1-2)。病毒最外層??包最著由宿主細(xì)胞的類脂包膜和鍵嵌其中的病毒跨膜蛋白gp41及表面糖蛋白??gpl20組成的脂層雙膜。緊貼脂質(zhì)內(nèi)膜的是蛋白pl7形成的球形基質(zhì)(Matrix),??以及蛋白p24形成的半錐形衣殼(Capsid)。衣殼中包裹著病毒的最為重要的部??分,主要由病毒核心結(jié)構(gòu)蛋白、病毒RNA和繁殖所需的酶蛋白、如逆轉(zhuǎn)錄酶??(Reverse?transcriptase,RT)、整合酶(Integrase,?IN)、蛋白酶(Protease,PR)??以及核心殼蛋白(Nucleocapisd,NC)等部分組成[4]。??Envelope?protein^?Matrix?Protein??認(rèn)?Transcriptose??一??,nte9rase??圖1-2.?HIV-1病毒生物結(jié)構(gòu)示意圖[5]??HIV-1病毒主要通過血液、性接觸及母嬰傳播,該病毒在人體外生存能力極??差,其繁殖過程必須借助于宿主細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境才得以完成。HIV-1主要的感染對??象是表面帶有CD4受體的T輔助淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞,H
?^?\f\J??plM5§)?1?〇0°?Xri^k^??vr\x?vrv/??/\y\/\/\x\/\/\/v/?/???l(AP〇BEC3G)——|?Reverse?,??NRTIs?/?RNA?export??—|?transcription?Nucleus?>?J??^SoRcu?Integrase?Transcription?\r\/^y\y??PI<:4^S^_?丨.in〒rsl?vXy^??ln,e9rat,on?5'QR?3'IIR??圖1-3.?HIV-1的復(fù)制周期⑴??1?病毒的吸附(Attachment)??HIV-1通過其表面的蛋白gpl20特異性識別宿主細(xì)胞表面的CD4受;體從而??靠近靶細(xì)胞,同時(shí)gpl20結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,暴露出輔助受體結(jié)合位點(diǎn)。??2.病毒外膜與宿主細(xì)胞膜的融合(Fusion)??結(jié)合位點(diǎn)暴露的gp41/gpl20復(fù)合物與輔助受體(細(xì)胞趨化因子受體)CCR5??或CXCR4結(jié)合使病毒和靶細(xì)胞進(jìn)一步靠近。該過程引起Env復(fù)合物構(gòu)象的巨大??改變,導(dǎo)致gpl20與gp41解離,釋放出亞穩(wěn)態(tài)的gp41,亞穩(wěn)態(tài)的gp41首先通??過其N端暴露的融合肽插入到靶細(xì)胞膜中,其C端通過跨膜區(qū)嵌入病毒膜中,??形成伸展的融合前發(fā)卡結(jié)構(gòu),將病毒和靶細(xì)胞膜連接起來,融合后的病毒-細(xì)胞??膜形成融合孔并進(jìn)一步擴(kuò)大,將HIV-1遺傳物質(zhì)導(dǎo)入靶細(xì)胞中。??3.逆轉(zhuǎn)錄(Reverse?Transcription)??病毒在進(jìn)入宿主細(xì)胞后,首先脫掉其表面的核衣殼,釋放自身的遺傳物質(zhì)進(jìn)??入宿主細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。隨后逆轉(zhuǎn)錄酶以此RNA為模版反轉(zhuǎn)錄形成病毒的前??DNA,即cDN
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Structural and mutational analysis of the interaction between the Middle-East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) papain-like protease and human ubiquitin[J]. Jian Lei,Rolf Hilgenfeld. Virologica Sinica. 2016(04)
[2]抗艾滋病藥物設(shè)計(jì)新策略:多靶點(diǎn)及多價(jià)態(tài)結(jié)合配體[J]. 展鵬,李瀟,康東偉,劉新泳. 中國藥物化學(xué)雜志. 2013(05)
[3]HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶雙靶點(diǎn)抑制劑研究進(jìn)展[J]. 劉鴻,展鵬,劉新泳. 藥學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
本文編號:3264977
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:277 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1.全球HIV感染者最新流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)??(https://www.who.int/hiv/data/en/)??15??
HIV-2兩種類型。兩種亞型的粒子形態(tài)完全相同,但由于二者基因組堿??基序列存在明顯差異,因此它們的逆轉(zhuǎn)錄酶和包裹的蛋白結(jié)構(gòu)完全不同。相對于??HIV-2型,HIV-1型具有更強(qiáng)的感染能力和致死率,是導(dǎo)致艾滋病的主要元兇,??并且感染HIV-1后有超過90%的患者會在10-12年內(nèi)發(fā)病成為艾滋病患者。而??HIV-2只在流行范圍較為局限,且其感染往往不表現(xiàn)出相關(guān)的病癥。因此目前艾??滋病藥物的研宄主要集中于HIV-1。??成熟的HIV-1病毒顆粒為直徑100-120?nm的20面體(圖1-2)。病毒最外層??包最著由宿主細(xì)胞的類脂包膜和鍵嵌其中的病毒跨膜蛋白gp41及表面糖蛋白??gpl20組成的脂層雙膜。緊貼脂質(zhì)內(nèi)膜的是蛋白pl7形成的球形基質(zhì)(Matrix),??以及蛋白p24形成的半錐形衣殼(Capsid)。衣殼中包裹著病毒的最為重要的部??分,主要由病毒核心結(jié)構(gòu)蛋白、病毒RNA和繁殖所需的酶蛋白、如逆轉(zhuǎn)錄酶??(Reverse?transcriptase,RT)、整合酶(Integrase,?IN)、蛋白酶(Protease,PR)??以及核心殼蛋白(Nucleocapisd,NC)等部分組成[4]。??Envelope?protein^?Matrix?Protein??認(rèn)?Transcriptose??一??,nte9rase??圖1-2.?HIV-1病毒生物結(jié)構(gòu)示意圖[5]??HIV-1病毒主要通過血液、性接觸及母嬰傳播,該病毒在人體外生存能力極??差,其繁殖過程必須借助于宿主細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境才得以完成。HIV-1主要的感染對??象是表面帶有CD4受體的T輔助淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞,H
?^?\f\J??plM5§)?1?〇0°?Xri^k^??vr\x?vrv/??/\y\/\/\x\/\/\/v/?/???l(AP〇BEC3G)——|?Reverse?,??NRTIs?/?RNA?export??—|?transcription?Nucleus?>?J??^SoRcu?Integrase?Transcription?\r\/^y\y??PI<:4^S^_?丨.in〒rsl?vXy^??ln,e9rat,on?5'QR?3'IIR??圖1-3.?HIV-1的復(fù)制周期⑴??1?病毒的吸附(Attachment)??HIV-1通過其表面的蛋白gpl20特異性識別宿主細(xì)胞表面的CD4受;體從而??靠近靶細(xì)胞,同時(shí)gpl20結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,暴露出輔助受體結(jié)合位點(diǎn)。??2.病毒外膜與宿主細(xì)胞膜的融合(Fusion)??結(jié)合位點(diǎn)暴露的gp41/gpl20復(fù)合物與輔助受體(細(xì)胞趨化因子受體)CCR5??或CXCR4結(jié)合使病毒和靶細(xì)胞進(jìn)一步靠近。該過程引起Env復(fù)合物構(gòu)象的巨大??改變,導(dǎo)致gpl20與gp41解離,釋放出亞穩(wěn)態(tài)的gp41,亞穩(wěn)態(tài)的gp41首先通??過其N端暴露的融合肽插入到靶細(xì)胞膜中,其C端通過跨膜區(qū)嵌入病毒膜中,??形成伸展的融合前發(fā)卡結(jié)構(gòu),將病毒和靶細(xì)胞膜連接起來,融合后的病毒-細(xì)胞??膜形成融合孔并進(jìn)一步擴(kuò)大,將HIV-1遺傳物質(zhì)導(dǎo)入靶細(xì)胞中。??3.逆轉(zhuǎn)錄(Reverse?Transcription)??病毒在進(jìn)入宿主細(xì)胞后,首先脫掉其表面的核衣殼,釋放自身的遺傳物質(zhì)進(jìn)??入宿主細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。隨后逆轉(zhuǎn)錄酶以此RNA為模版反轉(zhuǎn)錄形成病毒的前??DNA,即cDN
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Structural and mutational analysis of the interaction between the Middle-East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) papain-like protease and human ubiquitin[J]. Jian Lei,Rolf Hilgenfeld. Virologica Sinica. 2016(04)
[2]抗艾滋病藥物設(shè)計(jì)新策略:多靶點(diǎn)及多價(jià)態(tài)結(jié)合配體[J]. 展鵬,李瀟,康東偉,劉新泳. 中國藥物化學(xué)雜志. 2013(05)
[3]HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶雙靶點(diǎn)抑制劑研究進(jìn)展[J]. 劉鴻,展鵬,劉新泳. 藥學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
本文編號:3264977
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