HIV-1整合酶链转移反应抑制剂的荧光筛选方法

整合酶被认为是抗HIV-1药物研究的理想靶点之一。为了建立便捷高效的整合酶链转移反应抑制剂筛选方法,首先将HIV-1整合酶原核表达载体pNL-IN转化入大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3)进行原核表达,并用镍琼脂糖凝胶进行亲和纯化,获得了纯度和活性均较高的整合酶重组蛋白;然后设计了生物素标记的供体DNA和FITC标记的靶DNA,用链霉亲和素磁珠捕获反应体系中的DNA产物;最后用荧光分析仪检测DNA产物的荧光信号,并计算待测样品的抑制率。用已知整合酶抑制剂S-1360和MK-0518对筛选方法进行了验证,测定结果与已有实验数据相当,表明本筛选方法能够有效应用于HIV-1整合酶链转移反应抑制剂的筛选。与现有的整合酶链转移反应抑制剂筛选方法相比,本筛选方法步骤更为简化、耗时更短、成本更低。     

E92A是HIV-1整合酶耐药突变N155S的活性回复突变

HIV-1整合酶是目前抗艾滋病药物研发的重要靶点之一,整合酶的耐药突变是导致整合酶抑制剂类药物治疗失败的主要原因,但突变产生耐药性的机理仍不清楚.本工作通过人工构建突变型整合酶,测试其活性和耐药性,对整合酶的耐药机理进行初步探索.构建整合酶的突变型包括E92A、N155S两种单突变及E92A/N155S双突变.通过基因工程操作引入突变、构建质粒、表达纯化得到整合酶蛋白.用基于磁珠的整合酶链转移ELISA测试整合酶的链转移活性,用S-1360和Raltegravir两种抑制剂测试整合酶的耐药性.另外,用Autodock软件做了S-1360和整合酶核心区(包括野生型和突变型)的分子对接.结果表明,N155S突变使整合酶链转移活性下降约80%,而E92A/N155S双突变仅使活性下降约42%,这表明N155S突变基础上的E92A突变可使整合酶的活性大幅回复.E92A和E92A/N155S对不同的抑制剂可产生不同的耐药性,它们对Raltegravir的耐药性强于对S-1360.突变对整合酶活性和耐药性的影响主要是通过改变整合酶活性中心结构实现的,E92A突变可能导致其与周围残基静电相互作用减弱,间接影响到D64和D116残基,产生活性回复作用.     

用分子模拟方法研究HIV-1整合酶突变体的耐药性机理

二酮酸类化合物(DKAs)是目前最有前景的HIV-1整合酶(integrase, IN)抑制剂．为了解DKAs引起的多种耐药株共有的耐药性机理,选择3种S-1360引起的IN耐药突变体,用分子对接和分子动力学模拟,研究了野生型和突变型IN与S-1360的结合模式,基于该结合模式探讨了3种耐药突变体所共有的耐药性机理．结果表明：在突变体中,S-1360结合到耐药突变IN核心区中的位置靠近功能loop 3区却远离与 DNA结合的关键残基,结合位置不同导致S-1360的抑制作用部分丧失;残基138到166区域的柔性对IN发挥生物学功能很重要,S-1360能与DNA结合的关键残基N155及K159形成氢键,这2个氢键作用降低了该区域的柔性,突变体中无类似氢键,因而该区域柔性增高;在突变体中,S-1360的苯环远离病毒DNA结合区,不能阻止病毒DNA末端暴露给宿主DNA;T66I突变导致残基Ⅰ的长侧链占据IN的活性口袋,阻止抑制剂以与野生型中相同的方式结合到活性中心,这均是产生抗药性的重要原因．这些模拟结果与实验结果吻合,可为抗IN的抑制剂设计和改造提供帮助．     

两型肾癌的共同标志物筛选及机制研究

目的 肾细胞癌是一种源发于肾小管上皮系统的恶性肿瘤。在已有肾癌相关mi RNA标志物的研究中,大都忽略了不同亚型肾癌之间样本数据量差距对筛选结果的影响,这会导致mi RNA生物标志物对不同亚型肾癌患者的诊断能力存在较大差异,进而发生漏诊误诊。因此本课题考虑了两种亚型肾癌共同标志物进行研究。方法 对透明肾细胞癌（KIRC）和乳头状肾细胞癌（KIRP）的表达谱数据分别进行统计学和两种机器学习方法筛选并对结果取交集获得两型肾癌共同mi RNA标志物。接着,用ROC方法验证了这些标志物的诊断能力。用机器学习方法对外部数据集KICH进行了验证,进一步证明这些标志物的诊断能力以及避免过拟合。还用已有实验文献验证了这些标志物的合理性。用生物信息学方法对mi RNA标志物分子机制进行研究。结果 获得了6个两型肾癌共同mi RNA标志物（mi R-21、mir-210、mir-185、mir-188、mir-362、mir-199a-2）,其中有4个已有实验报道和肾癌密切相关,而mir-188和mir-199a-2尚未见文献报道其与肾癌相关,可能是新的肾癌相关mi RNA标志物。之后对6个两型肾癌共同m...     

HIV-1整合酶去整合活性高通量检测方法的建立

HIV-1整合酶催化病毒DNA与宿主细胞基因组整合,是病毒复制所需的关键酶之一,也是抗病毒药物研发的重要靶点.IN及其核心结构域均能在体外催化去整合反应.本研究表达纯化了IN和IN-CCD蛋白,建立了一种检测IN和IN-CCD去整合活性的微孔板式高通量方法.设计了生物素和地高辛修饰的去整合DNA底物,运用链亲和素标记的珠子捕获反应产物,再通过酶标地高辛抗体及随后的酶联免疫吸附实验方法对地高辛定量以检测去整合.结果显示,IN和IN-CCD催化的去整合反应信号（A405）分别达到1.6和1.2,而背景信号值低于0.05;IN去整合反应更倾向于使用Mn2＋而不是Mg2＋作为金属辅助离子;研究还发现,已知的IN抑制剂baicalein是IN-CCD抑制剂.以上结果表明,本工作建立的检测方法能高通量、高灵敏度和高特异性地研究去整合反应,并能够应用于以IN为靶点,特别是以IN-CCD为靶点的HIV抑制剂的筛选.     

计算机辅助设计抗HIV-1整合酶抑制剂的研究进展

HIV-1整合酶是HIV-1生命周期中必不可少的酶之一,已成为目前最具潜力的抗HIV药物设计的靶点之一。2007年,Merk公司研发的MK-5108作为首个整合酶抑制剂药物被美国食品药物管理局批准上市,标志着整合酶抑制剂研究的重大突破,也激发了抗HIV-1整合酶抑制剂研究的新一轮高潮。计算机辅助药物设计(computer-aided drug design,CADD)具有效率高、成本低等特点,基于计算机辅助手段合理药物设计已取得了很大的进展。文章综述了近几年来计算机辅助设计抗HIV整合酶抑制剂及耐药机理方面的研究进展。     

T66I突变提高HIV-1整合酶可溶性研究

在研究HIV-1整合酶（IN）抗药性突变T66I时,发现这一突变同时可以提高整合酶的溶解性。原核表达了IN1–288/T66I和野生型（WT）,取菌体破碎后的上清, SDS-PAGE和his标签蛋白质染色进行分析,结果表明IN1–288/T66I可溶性约是WT的2.4倍。600 ml培养基中诱导表达IN1–288/T66I/BL21,亲和层析纯化共收获蛋白质4.72 mg。用改进的ELISA方法测定IN1–288/T66I和IN1 288/F185K /C280S链转移催化活性,结果显示两种蛋白质活性基本相当。提供了有别于F185K /C280S突变的另外一种整合酶可溶性表达的途径,IN1–288/T66I重组蛋白还可以应用到整合酶抑制剂筛选中,以获取避开T66I抗药性突变的抑制剂。