Scirpusin A和scirpusin B体外抗人类免疫缺陷病毒1型的作用

Scirpusin A和scirpusin B是从药用植物中发现的2种天然茋类二聚体,具有一定的抗病毒效应。本研究利用人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)包膜和水疱性口炎病毒G蛋白(VSV-G)包膜的HIV假病毒及实验室适应株HIV-1ⅢB,在体外评价2种药物的抗病毒效果并初步探讨其作用机制。研究发现,scirpusin A和scirpusin B不仅能在体外有效抑制HIV假病毒感染TZM-bl细胞(一种HIV-1易感细胞),还能抑制实验室适应株HIV-1ⅢB。Scirpusin B的作用优于scirpusin A。对实验室适应株HIV-1ⅢB,scirpusin B的半数抑制浓度(IC50)为1.33μmol/L,scirpusin A的IC50为4.77μmol/L。此外,scirpusin A和scirpusin B还能抑制VSV-G包膜假病毒,提示其作用可能与病毒在细胞内的复制过程相关。Scirpusin A在病毒进入细胞后仍可发挥抑制作用,但具体机制尚待深入研究。     

野生冬虫夏草水提物体外抗HIV-1病毒作用的初步研究

研究分析野生冬虫夏草的水溶浸提物抑制人免疫缺陷病毒Ⅰ型(human immunodeficiency virus-1,HIV-1)的效果及其抗病毒作用的靶点。研究分别选取新鲜虫体、子座、全草、干燥虫体和子座5种不同组分,获得水溶性提取物,采用CCK-8实验检测水提物的细胞毒性;假病毒单周期感染实验评价水提物的体外抗病毒活性;体外检测水提物对逆转录酶活性的影响,应用表面等离子共振(SPR)技术检测水提物与HIV-1Vif蛋白的相互作用。这5种虫草水提物均具有显著的体外抗HIV-1病毒活性,抑制HIV-1逆转录酶的活性,新鲜子座水提物与Vif蛋白有良好的体外结合力。本实验明确了野生冬虫夏草的体外抗病毒活性,其作用机制可能与抑制逆转录酶活性和体外Vif蛋白有关,研究将为抗HIV-1病毒药物的研发提供实验基础。     

抗HIV-1活性的大环多胺类化合物与RNA的识别作用及其对细胞凋亡的影响(英)

研究了具有抗HIV-1活性的大环多胺类化合物与RNA的识别作用，以及其对cos-7细胞凋亡的影响，以进一步探讨其抗HIV-1的作用机理.实验采用琼脂糖凝胶电泳方法, 观察化合物与RNA的识别作用；通过流式细胞计数法探讨其对cos-7细胞凋亡的影响；运用计算机分子模型, 从理论上Docking计算化合物与TAR RNA结合的可能性.结果表明, 大环多胺类化合物MP-1、MP-2和MP-3不仅具有断裂RNA的作用，并可抑制Tat-RNA的相互作用, 还可影响cos-7细胞亚二倍体的含量; 理论化学计算数据与实验结果基本一致.这一结果提示化合物的抗HIV-1活性可能通过作用于病毒基因组RNA而发挥作用，是多靶作用的结果.     

Colletodiol降低聚合酶活性抑制流感病毒(WSN/H1N1)复制北大核心CSCD

【目的】利用流感病毒启动子报告细胞株(HeLa-IAV-Luc),从微生物代谢产物化合物库中筛选具有抑制流感病毒(WSN/H1N1)效果的化合物,并初步探索其抑制流感病毒的机理。【方法】首先用化合物处理感染流感病毒的HeLa-IAV-Luc细胞,通过荧光素酶实验来筛选出能够抑制流感病毒的化合物。其次通过在流感病毒感染的不同时间点加入化合物并检测病毒蛋白的表达水平,以此来研究化合物在流感病毒复制的何时发挥作用,并用假病毒实验进一步验证。同时通过流感病毒启动子报告实验来检测化合物对流感病毒RNA聚合酶(viral RNA polymerase,vRNP)活性的影响,探究化合物抑制流感病毒的机理。最后通过实时荧光定量PCR来检测化合物对流感病毒RNA合成的影响。【结果】通过检测流感病毒感染的HeLa-IAV-Luc细胞中荧光素酶活性从化合物库中筛选出了具有抑制流感病毒活性的化合物Colletodiol。通过在流感病毒感染的不同时间点加药以及假病毒实验证明了Colletodiol在流感病毒进入细胞后发挥作用,对血凝素(hemagglutinin,HA)蛋白功能没有影响。通过启动子报告系统证明了Colletodiol能显著抑制流感病毒vRNP的活性,流感病毒RNA的合成也因此受到抑制。【结论】通过HeLa-IAV-Luc细胞筛选出了具有抑制流感病毒活性的化合物Colletodiol,其抑制流感病毒的机理是能够显著降低流感病毒vRNP复合物的活性。     

Ferulaldehyde的体外抗流感作用研究

本研究对从蜘蛛香(Valeriana jatamansi Jones)和赤芍(Paeoniae Rubra Radix)中分离的一种苯丙素类化合物ferulaldehyde的抗甲型流感病毒的作用机制进行探索。通过加药时间点、免疫荧光实验、红细胞凝集法与神经氨酸酶活力检测等实验，发现化合物ferulaldehyde主要影响流感病毒的复制和释放环节，干扰病毒的生命周期从而发挥抗流感病毒活性。分子对接结果进一步确认流感病毒NP和NA蛋白很可能是它作用的靶点。同时，该化合物还能显著抑制由流感病毒引起的巨噬细胞炎症相关蛋白和趋化因子的表达。综上所述，化合物ferulaldehyde可能通过直接抑制流感病毒复制和释放的过程以及影响免疫细胞的功能从而发挥抗流感的作用。     

靶向HIV-1pol的高效人工miRNA的构建与体外抗病毒能力评价

RNAi技术在抗HIV-1治疗研究中已显示出巨大潜力,获得可高效特异抑制HIV-1的RNAi元件是进行相关研究的重要基础。miRNA在抑制和表达方式上相比siRNA具有更多的优势。本研究即探讨构建可高效特异靶向HIV-1的人工miRNA元件。选择以保守性较好的HIV-1pol基因为靶区筛选高效保守的RNAi序列,设计了16个可靶向pol区高保守区段的RNAi靶点,构建表达载体与HIV-1感染性克隆进行共转染抑制实验,筛选显示pol1026序列兼具高保守性及高抑制效率特点。以天然miR-30a为基础骨架构建了靶向pol1026靶点的人工miRNA元件,通过与HIV-1感染性克隆质粒的共转染抑制实验验证获得了可有效抑制HIV-1表达的人工miRNA元件(miR-1026E)。通过与携带靶序列的报告质粒的共转染实验证明miR-1026E具有良好的靶点特异性。本研究进一步构建了携带miR-1026E表达元件的重组慢病毒,转导MT-4细胞并对转导后细胞进行克隆化筛选,获得稳定整合miR-1026E表达元件的MT-4-miR1026E细胞克隆,该细胞在体外攻毒实验中可高效抑制HIV-1的复制,具有显著的抑制HIV-1的能力。同时应用实时RT-PCR方法检测显示,miR-1026E在细胞中不会影响内源性代表miRNA(miR-181与miR-16)的表达水平和干扰素效应相关基因stat1的表达水平,具有良好的特异性。所获得的可特异高效抑制HIV-1复制的人工miRNA元件可为抗HIV-1研究提供重要参考。     

HIV-1感染诱导丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Citron kinase上调机制研究

HIV-1感染可以改变宿主细胞的表达谱,上调和病毒转录复制翻译包装所需的宿主蛋白,使宿主变成更加适应病毒复制繁殖的环境。研究表明丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Citron kinase(citK)可以促进HIV-1病毒的包装释放,所以我们在本文中进一步探讨了HIV-1感染对Citron kinase在自然生理状态下的表达是否有调节作用。我们用含有荧光素酶报告基因的HIV-1假病毒感染外周血单个核细胞(PBMC)和HEK293T细胞系,检测Citron kinase表达的上调情况。此外,将Citron kinase的上游启动子克隆入含荧光素酶报告基因的载体上,检测HIV假病毒感染对Citron kinase启动子的影响。结果显示:HIV-1可以显著提高PBMC细胞中Citron kinase的表达量,而Citron kinase为HIV-1复制包装所需。在原代CD4+T细胞中过表达Citron kinase,HIV-1的复制可以提高2倍以上。沉默Citron kinase的表达,HIV-1病毒产生量显著降低。在HEK293T细胞系中,HIV-1假病毒感染可以使Citron kinase的mRNA的水平提高2.5倍,蛋白表达量提高2.7倍。我们通过将Citron kinase的启动子克隆到含有荧光素酶报告系统的载体上,感染HIV-1假病毒,发现荧光素酶的活性增加。这提示着HIV-1感染通过转录水平上调Citron kinase的表达,从而为病毒创造复制繁殖更有利的宿主环境。     

一种非洲猪瘟病毒假病毒细胞感染模型的建立及应用

目前国内外大多数针对非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)的研究须在生物安全三级实验室(biosafety level 3 laboratories, BSL-3 labs)中进行,因此针对该病毒的感染过程、中和抗体逃逸机制、药物研发等研究受到了一定限制。鉴于此,本研究选择ASFV包膜蛋白中与其进入细胞紧密相关的蛋白p12、CD2v、p30、p54和pE248R,构建表达这5种包膜蛋白的真核表达质粒,利用水疱性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV)假病毒包装体系,制备多种ASFV假病毒。以荧光素酶报告基因实验(luciferase assay)检测假病毒感染水平;选择1个包膜蛋白为代表,使用蛋白质印迹法(Western blot,WB)检测其在假病毒中的表达情况;采用芫花素检测其对所建立的ASFV假病毒(p30-pE248R-ASFV-PsV)的抑制活性。结果显示,VSV包装体系以及p30、pE248R包膜蛋白质粒的组合制备方法所包装出的假病毒具有较优的感染活性,适合用于建立细胞感染模型。ASFV的包膜蛋白pE248R被有效整合到VSV-ΔG rLuc颗粒中,并包装出ASFV假病毒。芫花素可浓度依赖性地抑制ASFV假病毒感染Vero细胞,其半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration, IC50)为4.05±0.88 μmol/L。本研究通过建立基于ASFV假病毒的细胞感染模型,筛选获得了1种可感染已报道的一些ASFV敏感细胞的假病毒。该假病毒无复制性,可在生物安全级别较低的实验室中进行操作,并且带有海肾荧光素酶报告基因,有望用于ASFV入侵抑制剂的高通量筛选及中和活性的初步评价,为研发抗ASFV药物提供了一个安全、方便的研究模型。     

新型HIV-1蛋白酶抑制剂的研究进展

HIV-1蛋白酶是HIV病毒蛋白成熟过程中的关键酶,对病毒的复制有着重要的影响。HIV-1蛋白酶抑制剂是抑制HIV感染的一类重要药物,但随着HIV耐药株的不断出现以及药物本身存在着副作用和生物利用度低等缺点,寻找新型的HIV-1蛋白酶抑制剂是目前亟待解决的问题。本文对近年来HIV-1蛋白酶抑制剂的研究情况进行综述,希望为寻找新的抗艾滋病药物提供帮助。     

ZAP融合蛋白抑制HIV病毒模型的构建及功能分析

ZAP是一种抗病毒因子,能够特异性结合病毒RNA并招募细胞中的RNA酶降解所结合的靶RNA,从而抑制某些病毒的复制,如鼠白血病病毒(MLV)、辛德比斯病毒(SIN).ZAP对HIV病毒抑制作用并不明显.Tat和Rev是HIV编码的两种可以特异性结合HIVRNA的蛋白质,将它们与ZAP构建成融合蛋白,使得融合蛋白通过Tat或Rev结合HIVRNA并通过ZAP降解HIVRNA,从而抑制HIV假病毒载体携带基因的表达.这一结果为抑制HIV病毒提供了一个新思路,也支持了ZAP招募mRNA降解机器降解靶RNA的模型.     

Discovery of the first small molecule inhibitor of human DDX3 specifically designed to target the RNA binding site: towards the next generation HIV-1 inhibitors

Efficacy of currently approved anti-HIV drugs is hampered by mutations of the viral enzymes, leading invariably to drug resistance and chemotherapy failure. Recent data suggest that cellular co-factors also represent useful targets for anti-HIV therapy. Here we describe the identification of the first small molecules specifically designed to inhibit the HIV-1 replication by targeting the RNA binding site of the human DEAD-Box RNA helicase DDX3. Optimization of a easily synthetically accessible hit (1) identified by application of a high-throughput docking approach afforded the promising compounds 6 and 8 which proved to inhibit both the helicase and ATPase activity of DDX3 and to reduce the viral load of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) infected with HIV-1.     

中东呼吸综合征冠状病毒假病毒系统的建立及其在中和抗体检测中的应用

目的:为了避免中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)感染与中和试验中操作活病毒带来的生物安全隐患,构建只具有一次感染能力而无复制能力的MERS假病毒,建立MERS假病毒系统,并应用于中和抗体检测。方法:构建含有MERS-CoV S基因的重组质粒pcDNA3.1-MERS-S,与缺失Env基因、含有萤光素酶报告基因的HIV-1骨架质粒pNL4-3.Luc.RE共转染293T细胞,收获含有假病毒的上清;通过Western印迹、细胞感染实验和血清中和试验,确定是否包装出MERS假病毒,及是否能有效应用于细胞感染与中和试验。结果:MERS假病毒pMERS-S培养上清经Western印迹鉴定出相对分子质量为25×103的HIV-1 P24蛋白和相对分子质量为180×103的MERS-CoV S蛋白;与阴性对照假病毒pEnv-相比,pMERS-S能有效感染MERS-CoV敏感细胞系Huh-7,在感染细胞中产生荧光信号,感染细胞的假病毒量与产生的荧光信号呈明显的量效关系;在MERS假病毒中和试验中,pMERS-S能被MERS-CoV中和抗体中和而失去感染力,反映抗体对MERS-CoV的中和活性。结论:建立了不依赖于BSL-3高等级生物安全条件的MERS假病毒系统,并有效应用于中和抗体检测,为MERS-CoV疫苗、药物评价及病毒致病机制研究提供了良好的技术支撑手段。     

Design and synthesis of caffeoyl-anilides as portmanteau inhibitors of HIV-1 integrase and CCR5

Designing multi-functional ligands is a recent strategy by which multiple targets can be inhibited by a single entity. A series of caffeoyl-anilide compounds based on structures of various integrase and CCR-5 inhibitors have been designed and synthesized as anti-HIV agents in the present study. Most of the compounds exhibited potent anti-HIV activity at micromolar concentration in CEM-GFP CD4+ T cells infected with HIV-1NL4.3 virus. Compound 14 showed a lower EC(50) and better TI as compared to AZT. Mechanism based studies suggest that these compounds inhibit either one or in some cases, both the targets. The experimental data and the docking results showed that these compounds are potential inhibitors for both HIV-1 IN and CCR5.     

Sifuvirtide, a potent HIV fusion inhibitor peptide

Enfuvirtide (ENF) is currently the only FDA approved HIV fusion inhibitor in clinical use. Searching for more drugs in this category with higher efficacy and lower toxicity seems to be a logical next step. In line with this objective, a synthetic peptide with 36 amino acid residues, called Sifuvirtide (SFT), was designed based on the crystal structure of gp41. In this study, we show that SFT is a potent anti-HIV agent with relatively low cytotoxicity. SFT was found to inhibit replication of all tested HIV strains. The effective concentrations that inhibited 50% viral replication (EC₅₀), as determined in all tested strains, were either comparable or lower than benchmark values derived from well-known anti-HIV drugs like ENF or AZT, while the cytotoxic concentrations causing 50% cell death (CC₅₀) were relatively high, rendering it an ideal anti-HIV agent.A GST-pull down assay was performed to confirm that SFT is a fusion inhibitor. Furthermore, the activity of SFT on other targets in the HIV life cycle was also investigated, and all assays showed negative results. To further understand the mechanism of action of HIV peptide inhibitors, resistant variants of HIV-1_IIIB were derived by serial virus passage in the presence of increasing doses of SFT or ENF. The results showed that there was cross-resistance between SFT and ENF.In conclusion, SFT is an ideal anti-HIV agent with high potency and low cytotoxicity, but may exhibit a certain extent of cross-resistance with ENF.     

一种基于EGFP的、安全的抗HIV药物评价系统

目的：建立基于EGFP的、安全的抗人免疫缺陷病毒（HIV）药物评价系统。方法：用增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因替代HIV感染性克隆质粒pUC18-HIV-NL4-3中的部分包膜基因（env）,构建重组假病毒质粒pUC18-NL4-3-EGFP,将其与水疱性口炎病毒糖蛋白（VSV-G）真核表达载体共转染人胚肾293FT细胞,观察绿色荧光蛋白的表达,同时用该细胞培养上清进一步感染其他293FT细胞培养物。为了检验该假病毒系统能否用于抗病毒药物的评价,在假病毒复制和感染过程中加入不同浓度的抗HIV药物AZT（Zidovudine）,采用荧光显微镜检测和流式细胞仪定量检测,分析AZT对假病毒的抑制作用。结果：假病毒质粒pUC18-NL4-3-EGFP能够在转染细胞和再感染细胞中有效地表达绿色荧光蛋白基因,不同浓度的AZT能以剂量依赖方式抑制假病毒的感染和报告基因的表达。结论：建立了一种基于EGFP表达和检测的、安全的HIV假病毒复制和感染系统,该系统可以用于抗HIV药物的筛选和评价。     

Peptides that inhibit HIV-1 integrase by blocking its protein-protein interactions

HIV-1 integrase (IN) is one of the key enzymes in the viral replication cycle. It mediates the integration of viral cDNA into the host cell genome. IN activity requires interactions with several viral and cellular proteins, as well as IN oligomerization. Inhibition of IN is an important target for the development of anti-HIV therapies, but there is currently only one anti-HIV drug used in the clinic that targets IN. Several other small-molecule anti-IN drug leads are either undergoing clinical trials or in earlier stages of development. These molecules specifically inhibit one of the IN-mediated reactions necessary for successful integration. However, small-molecule inhibitors of protein-protein interactions are difficult to develop. In this review, we focus on peptides that inhibit IN. Peptides have advantages over small-molecule inhibitors of protein-protein interactions: they can mimic the structures of the binding domains within proteins, and are large enough to competitively inhibit protein-protein interactions. The development of peptides that bind IN and inhibit its protein-protein interactions will increase our understanding of the IN mode of action, and lead to the development of new drug leads, such as small molecules derived from these peptides, for better anti-HIV therapy.