海洋天然产物抗HIV作用机制和作用特点的研究及影响核糖核酸酶H活性的物质与抗HIV药物联合使用体外药效学研究

摘要

逆转录酶(reverse transcriptase，RT)是HIV复制所必需的功能酶，是研发抗艾滋病药物的重要靶点。非核苷类逆转录酶抑制剂(non-nucleoside reverse-transcriptaseinhibitors，NNRTIs)是重要的抗逆转录病毒药物，该类药物可结合于逆转录酶活性中心附近的疏水性口袋，该结合引起酶活性中心构象改变，进而酶活性丧失，逆转录过程被阻断。 所有抗艾滋病药物经长期使用后患者体内都会产生耐药病毒，研发针对耐药HIV的药物是抗艾滋病药物研发的重点和难点。现有的5个NNRTIs具有相似的结构骨架，临床出现的耐药病毒也有多药耐药的特点，因此研发新结构骨架类型的NNRTI有可能会对耐药病毒具有较好活性。 海洋物种丰富，代谢途径多样，是天然产物来源药物的重要组成，从海洋来源物质中寻找抗HIV活性物质具有重要意义。本论文应用VSVG/HIV-1重组病毒模型，从200多个海洋来源小分子化合物中筛选得到活性化合物GQQ-25，IC50为8.8μmol·L-1。通过在HIV感染后不同时间点加入化合物检测化合物失效时间(TOA实验)确定了化合物GQQ-25作用于HIV逆转录环节;应用ELISA和荧光法测定了化合物对逆转录酶的RNA依赖DNA聚合酶活性和RNase H活性的影响，结果显示GQQ-25可剂量依赖性抑制逆转录酶的RNA依赖DNA聚合酶活性（IC50为50μmol· L-1），对RNase H活性无显著影响。应用耐药HIV感染细胞模型发现GQQ-25对携带RT-K103N突变的耐药毒株(HIV-1 RT-K103N，HIV-1 RT-L100I,K103N，HIV-1 RT-K103N,V108I，HIV-1 RT-K103N,G190A，and HIV-1 RT-K103N,P225H)具有较好的抑制活性(IC50分别为7.0，23.8，13.3，14.2，6.2μmol·L-1;耐药倍数分别为0.8、2.7、1.5、1.6、0.7)，而对携带RT-Y181C和RT-Y188L突变的耐药HIV活性丧失。分子对接结果显示，Lys103不与化合物GQQ-25发生直接相互作用，而Tyr181和Tyr188与GQQ-25发生H-π相互作用与疏水相互作用，该对接结果解释了GQQ-25分子作用模式。 逆转录酶在逆转录过程发挥了三种酶活性:以RNA为模板的DNA聚合酶活性，以DNA为模板的DNA聚合酶活性及水解模板RNA的核糖核酸酶H活性，逆转录过程是这三种酶活性协调作用下完成的。现有的核苷类及非核苷类逆转录抑制剂（NRTIs和NNRTIs）是非常重要的抗艾滋病药物，为每种治疗方案中所必有，它们都抑制了逆转录酶DNA聚合酶活性，目前临床尚无RNase H为靶点的药物。本论文研究了HIV核糖核酸酶活性抑制剂（1，3-二酮-2-羟基异喹啉2-hydroxyisoquinoline-1，3-dione，HQD）、核糖核酸酶活化剂(寡聚脱氧核苷酸，oligodeoxynucleotide，ODN)分别与现有NRTIs和NNRTIs药物联合使用的体外药效学。

目录

摘要

前言

实验材料

实验方法

第一部分 海洋来源活性物质抗HIV机制及作用特点研究

实验结果一

1 化合物筛选

2 药物作用机制和特点研究

3 化合物与逆转录酶结合模式研究

讨论一

结论一

第二部分 影响核糖核酸酶H物质与抗HIV药物联合使用体外药效学研究

实验结果二

4 RNase H抑制剂1，3-二酮-2-羟基异喹啉(2-hydroxyisoquinoline-1，3-dione HQD)作用机制研究

5 RNase H激动剂ODN作用机制研究

6 抗HIV药物联合应用药效学研究

讨论二

总结

参考文献

缩写对照表

致谢

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