基于流感病毒PA_N蛋白的高通量药物筛选

流感病毒的PA N蛋白高度保守,并且具有核酸内切酶活性,是抗流感药物研发的潜在靶点。通过高通量药物筛选体系,从372种化合物中筛选出3种对流感病毒H5N1的PA N蛋白抑制作用较好的化合物。将这3种化合物分别与PA N蛋白进行分子对接模拟,结果显示它们均可以与PA N蛋白活性位点的二价金属离子和氨基酸残基相互作用,从而为抗流感病毒药物的发现提供了先导化合物。     

基于分子对接技术筛选中草药中潜在的H1N1病毒神经氨酸酶抑制剂

甲型H1N1流感病毒是一种高度接触性急性呼吸道传染病,给人类健康造成了极大威胁。作为一个已经被证明的抗流感药物靶点,神经氨酸酶在流感病毒复制和传播中发挥重要作用,并且其活性中心的氨基酸组成高度保守。本研究中,我们使用分子对接技术筛选从中草药小分子数据库中筛选神经氨酸酶潜在的抑制剂,结果得到4个亲和力高于奥司他韦(Osel-tamivir)的化合物,并确定了他们的中草药来源。为从草药中提取,设计以及实验合成新的神经氨酸酶抑制剂提供了一定的依据和指导。     

以蛋白激酶B为靶点的新型抗结核药物高通量筛选模型的建立和应用

【目的】建立以结核分枝杆菌蛋白激酶B为靶点的高通量筛选模型,并运用此模型进行化合物的筛选。【方法】克隆和表达结核分枝杆菌蛋白激酶B,并以其为靶酶建立并优化PknB抑制剂高通量筛选模型,利用该模型对化合物样品进行筛选,并对筛选到的阳性化合物进行抗菌和抑酶活性评价。【结果】利用该模型筛选了化合物样品18 000个,得到具有抑酶活性的阳性化合物8个,其中3个化合物具有较好的对结核分枝杆菌、海分枝杆菌、耻垢分枝杆菌的抑菌活性。【结论】建立的以PknB为靶点的抗结核药物高通量筛选模型具有灵敏度高、稳定性强等优点,可成功用于化合物的高效筛选。筛选得到3个在抑酶水平和抗菌方面均具有良好活性的阳性化合物样品,值得进一步研究。     

从噬菌体随机肽库中筛选流感病毒神经氨酸酶的抑制多肽

目的:从噬菌体呈现12肽库中筛选与流感病毒神经氨酸酶特异性结合的肽。方法:以甲三型流感病毒裂解疫苗原液为靶分子,经过3轮生物淘选,从噬菌体随机肽库中筛选与之结合的噬菌体。用ELISA方法鉴定噬菌体克隆与靶分子的结合力,用荧光方法测定噬菌体克隆对流感病毒A/Sydney/5/97(H3N2)神经氨酸酶的抑制活性。对筛选到的阳性克隆进行DNA序列测定并推导出相应的氨基酸序列。结果:经过3轮筛选后,42个噬菌体克隆与靶分子有高度亲和力,23个噬菌体克隆对流感病毒A/Sydney/5/97(H3N2)神经氨酸酶有抑制活性。对27个噬菌体克隆的测序结果表明,分别有10个和2个克隆的序列是一致的,其氨基酸序列分别为KSLSRHDHIHHH和WPRHHHSASVQT。结论:通过噬菌体肽库筛选到抑制流感病毒神经氨酸酶的12肽,为进一步研究对流感病毒神经氨酸酶有抑制活性的分子药物奠定了基础。     

流感病毒神经氨酸酶的表达及其在药物筛选中的应用

A型流感病毒H5N1神经氨酸酶奥司他韦敏感型及耐药突变型基因经优化后,克隆于pcDNA4/TO 表达载体,并转染T-REx293 建立稳定细胞株,经四环素诱导能特异表达神经氨酸酶,其活性被特异性抑制剂奥司他韦所抑制。利用该稳定细胞株制备的神经氨酸酶,对3000多种天然产物和中药提取物进行了筛选,结果显示黄芩甙和黄芩素对奥司他韦敏感型神经氨酸酶和耐药型神经氨酸酶具有相似的抑制作用。该神经氨酸酶制备方法安全、简便、稳定,有利于建立神经氨酸酶抑制剂的高通量筛选方法。A型流感病毒H5N1神经氨酸酶奥司他韦敏感型及耐药突变型基因经优化后,克隆于pcDNA4/TO 表达载体,并转染T-REx293 建立稳定细胞株,经四环素诱导能特异表达神经氨酸酶,其活性被特异性抑制剂奥司他韦所抑制。利用该稳定细胞株制备的神经氨酸酶,对3000多种天然产物和中药提取物进行了筛选,结果显示黄芩甙和黄芩素对奥司他韦敏感型神经氨酸酶和耐药型神经氨酸酶具有相似的抑制作用。该神经氨酸酶制备方法安全、简便、稳定,有利于建立神经氨酸酶抑制剂的高通量筛选方法。     

Autodock Vina与Discovery Studio在虚拟筛选耐药蛋白抑制剂中的比较

随着大量与细菌耐药相关的基因的发现和其表达蛋白结构的成功测定,从已有的化合物中通过计算机模拟方法筛选对耐药蛋白靶点有作用的候选化合物,成为了药物发现的一个标准途径。虚拟筛选在耐药基因抑制剂的发现中可以提高效率、降低实验成本。本文介绍了Autodock Vina和Discovery Studio在基于分子对接法的虚拟筛选中的使用,并对比分析其对β-内酰胺酶活性位点的筛选结果。希望通过这种比较促进虚拟筛选在药物设计领域中的应用,提高耐药基因抑制剂的发现速度。     

圣路易斯脑炎病毒NS2B-NS3蛋白酶的原核表达及其抑制剂的筛选

【目的】圣路易斯脑炎病毒(St. Louis encephalitis virus,SLEV)属于黄病毒科,是一种单股正链RNA病毒。黄病毒编码的非结构蛋白NS3在病毒复制以及多聚蛋白加工过程中起着重要作用,NS2B是其发挥作用的重要辅助因子。因此,NS2B-NS3蛋白酶复合物是抗病毒药物的重要靶标。本研究旨在构建SLEV NS2B-NS3蛋白酶的原核表达系统并建立其抑制剂的高通量筛选方法,从而发现其小分子抑制剂。【方法】通过PCR扩增SLEVNS2B-NS3蛋白的编码区,构建原核表达质粒;在大肠杆菌BL21(DE3)中,经异丙基硫代半乳糖苷(Isopropyl β-D-thiogalactoside)诱导得到可溶性的NS2B-NS3蛋白,并用镍亲和层析方法进行纯化;基于荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer)技术检测NS2B-NS3蛋白酶活性,建立其抑制剂的高通量筛选平台。【结果】SLEV NS2B-NS3蛋白酶纯化程度高达95%以上,基于酶活测定的抑制剂筛选平台准确可行。对700多个上市药物进行筛选后,发现原花青素对SLEVNS2B-NS3蛋白酶具有明显的抑制活性。【结论】本研究为SLEVNS2B-NS3蛋白酶抑制剂提供了一种操作方便、高通量的筛选方法,并首次发现了原花青素具有抑制SLEV NS2B-NS3蛋白酶活性的功能,可以作为治疗SLEV感染的潜在靶向药物。     

人源多巴脱羧酶的表达、纯化以及高通量抑制剂筛选模型的建立

帕金森病是一种常见的神经系统退行性疾病。多巴脱羧酶（DDC）是帕金森病研究的靶点蛋白之一,但是目前没有高通量的测活模型。因此,需要构建一种高通量多巴脱羧酶抑制剂的筛选模型,用于发现新型抑制剂。采用克隆表达纯化得到多巴脱羧酶和用于酶偶联反应的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）。基于一系列酶联反应将CO2固定,检测其含量,从而测定多巴脱羧酶的活性。结果得到人源多巴脱羧酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的体外纯酶,建立了一种高通量筛选模型,并且从70个天然化合物中,筛选得到2个多巴脱羧酶的抑制剂。成功构建了一种基于体外纯酶高通量多巴脱羧酶抑制剂的筛选模型。     

以结核分枝杆菌丙氨酸消旋酶为靶点的抗结核药物筛选及其与D-环丝氨酸的共结晶

【目的】阐释结核分枝杆菌丙氨酸消旋酶原有抑制剂D-环丝氨酸的作用机制,建立丙氨酸消旋酶抑制剂的高通量筛选模型,并用此模型筛选到新的抑制剂分子。【方法】将结核分枝杆菌中丙氨酸消旋酶基因克隆到pET-28a表达载体中,在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中得到可溶性的大量表达。表达后的蛋白质通过镍离子亲和层析和阴离子交换层析得到纯化,一方面将纯化后的蛋白和D-环丝氨酸共结晶以解析其抑制剂作用的分子机制。另一方面建立并优化丙氨酸消旋酶抑制剂的高通量筛选体系,用D-环丝氨酸验证体系的可行性并用该体系筛选本实验室药物库中的384种小分子片段、792种化合物及2 200种中药样品。【结果】得到的共晶晶体衍射能力2.50?,晶体空间群为P41212,晶胞参数a=b=163.92?,c=57.44?。结构分析表明,D-环丝氨酸进入活性位点之后与磷酸吡哆醛相互作用形成磷酸吡哆胺,使得磷酸吡哆醛的C4?原子与K42之间的相互作用被破坏,从而改变了结核分枝杆菌丙氨酸消旋酶的活性中心氢键网络。同时经D-环丝氨酸验证建立的抑制剂筛选体系可行,获得阳性化合物分子2个。【结论】依据我们所建立的高通量筛选体系可以有效地为结核分枝杆菌丙氨酸消旋酶筛选到可信的抑制剂分子。     

以EV71 3Cpro为靶标的抗病毒药物筛选模型的建立及抗3Cpro化合物筛选

建立一种以EV71 3C蛋白酶为靶标的抗肠病毒药物筛选模型,并应用于小分子化合物库筛选具有抗EV71活性的化合物.从临床手足口病例标本中分离肠道病毒进行PCR鉴定及基因组测序.通过插入突变在黄色荧光YFP编码框合适位点处引入EV71 3C酶切位点,构建对3C蛋白酶敏感的报告质粒pc DNA3-m YFP,然后将其与表达3C的质粒共转293A细胞,在3C抑制剂Rupintrivir存在与否的情况下通过荧光显微镜和酶标仪检测Ex(500nm)/Em(535nm)荧光信号的变化,判断建模是否成功;利用建好的筛选模型在高通量药物筛选平台对小分子化合物库进行初筛和复筛;再利用空斑分析检测筛选出的活性化合物是否对临床分离的EV71毒株具有抑制作用.m YFP在293A细胞中表达良好,3C的表达使荧光信号下降80%,Rupintrivir的存在则几乎不影响荧光表达,说明以3C为靶位的筛选模型构建成功.经过高通量初筛和复筛从26 000多种小分子化合物中获得26种能够显著回复m YFP表达的活性化合物;空斑分析显示其中2种化合物具有较为明显的抑制EV71复制的活性.因此,我们所构建的3C-m YFP共表达系统是一种简便有效的、可用于高通量筛选抗EV71 3C~(pro)药物的筛选模型.     

流感病毒神经氨酸酶抑制剂药物耐药现状及机制研究进展

流感病毒可引起急性呼吸道传染病,严重危害人们的身体健康。神经氨酸酶抑制剂(NAI)是以神经氨酸酶为靶点的药物,可以有效抑制甲型和乙型流感病毒复制,是目前流感预防和治疗的一线用药。然而由于NA或者HA的突变,导致病毒对该药耐药。不同亚型流感病毒对神经氨酸酶抑制剂的耐药情况也不同,不同的检测方法也对判断病毒是否耐药有影响。     

高通量药物筛选技术进展及新药开发策略

新药研发过程中．通过筛选而获得具有生物活性的先导化合物．是创新药物研究的关键．目前药物筛选模型已经从传统的整体动物、器官和组织水平发展到细胞和分子水平。创新药物的发现都离不开采用适当的药物作用靶点对大量化合物样品进行筛选．而且筛选规模越大,发现新药的机会就越多。随着计算机技术、生物芯片、蛋白质组学、组合化学等的发展．高通量药物筛选技术应运而生。高通量筛选体系在创新药物筛选中的应用是新药开发研究的一个重要领域。     

流感病毒神经氨酸酶广谱抑制多肽的筛选研究

以纯化的流感病毒颗粒H1N1、H3N2为靶点对噬菌体展示的随机12肽库进行了筛选。经ELISA、神经氨酸酶抑制活性鉴定,获得52个阳性噬菌体克隆。根据测序和氨基酸序列分析,挑选出不同克隆间同源性最高的6条多肽进行化学合成。神经氨酸酶抑制活性实验显示,6条多肽中54-N1和69-N2的抑制活性最强,对N1、N2和乙型流感病毒三种流感病毒神经氨酸酶均有明显的抑制活性,54-N1的IC50值为7.486~14.693μmol/L,69-N2的IC50值为6.605~13.007μmol/L。同时,54-N1和69-N2可抑制流感病毒在MDCK细胞中的生长。病毒空斑抑制实验显示,54-N1和69-N2可明显抑制空斑形成的大小和数目。通过分析,54-N1的IC50值为18.38~31.76μmol/L,69-N2的IC50值为16.56~25.49μmol/L。两条多肽的浓度在高达10mmol/L时仍对细胞无任何毒性。54-N1和69-N2作为新的流感病毒神经氨酸酶抑制剂,与现有NA抑制剂Oseltamivir进行了比较和讨论,为进一步研制局部应用的广谱抗流感病毒的鼻腔喷雾剂奠定了基础。     

新型M5胆碱受体选择性拮抗剂的发现及药理活性研究

目的:选择性拮抗M5胆碱受体可成为治疗药物成瘾的新途径,本文旨在利用虚拟筛选、结构优化、分子与细胞水平的药理活性评价,以期获得新型M5胆碱受体选择性拮抗剂。方法:通过虚拟筛选获得具有新型骨架的候选化合物,以该结构为基础进行结构优化;利用放射配基实验对系列化合物进行活性测定;进一步评价其亲和力对各胆碱受体亚型的选择性,并利用细胞内钙离子释放实验评价其拮抗活性。结果:通过虚拟筛选得到具有新型骨架的M5胆碱受体拮抗剂WXY-1-1,对其进行三轮结构优化共合成20个化合物;放射配基实验表明,其中化合物WXY-3-5对M5胆碱受体亚型具有亚微摩尔级亲和力(Ki=0.7μM)且具有亚型选择性(高出其他4个亚型9-35倍);钙流实验表明,化合物WXY-3-5对M5胆碱受体亚型具有拮抗活性(IC_(50)=6.1μM)。结论:通过虚拟筛选、结构优化以及药理活性评价,获得具有新骨架的M5胆碱受体选择性拮抗剂,为后续药物开发提供了新的先导结构。     

创新药物体外ADMET 的高通量筛选技术研究进展

目前的新药研发策略已从传统的以活性为主导的筛选模式,转变为在测定药效的同时平行评价化合物的ADMET性质,并建立了系列体外ADMET高通量筛选技术。本文综述了近年来药物体外ADMET高通量筛选技术的研究进展。     

天然提取物数据库的计算机管理方法探讨

为适应高通量药物筛选,建立天然提取物数据库,对于活性化合物的发现及其进一步研究具有重要意义。我们根据提取物数据库的要求以及现有数据库软件的特点,探索出合理使用这些软件的方法,使软件可以优势互补,以更好地进行提取物数据库的管理。     

新型三明治样荧光偏振筛选模型在新型冠状病毒主蛋白酶小分子抑制剂筛选中的应用北大核心CSCD

新型冠状病毒主蛋白酶(main protease, Mpro)通过水解多聚蛋白质体(polyprotein)调控病毒基因组RNA复制,且人体不存在其同源蛋白酶,这使Mpro成为抗新型冠状病毒药物开发的理想靶标之一。本研究基于荧光偏振技术(fluorescence polarization,FP)和生物素-亲和素反应(biotin-avidin system, BAS)原理,成功地建立了三明治样荧光偏振筛选模型用于Mpro小分子抑制剂的快速筛选。通过对天然产物化合物库进行高通量筛选,发现了漆树酸(anacardic acid,AA)是Mpro的竞争型抑制剂,1,2,3,4,6-O-五没食子酰葡萄糖(1,2,3,4,6-O-pentagalloylglucose,PGG)是Mpro的混合型抑制剂,且已报道的部分抑制剂是非特异性Mpro小分子抑制剂。文中建立的三明治样荧光偏振筛选模型具有良好的简便性、灵敏性和稳定性,初步证实了漆树酸和PGG是一类新型苗头化合物,建立科学严谨的活性评价体系对于抗新型冠状病毒药物的筛选与发现是至关重要的。     

高通量药物筛选技术的研究现状及光学编码技术在其中的应用

高通量药物筛选是创新药物研究的重要内容,本文综合介绍了高通量药物筛选的研究现状及发展趋势,及目前遇到的一些问题,如随着样品的体积达到微升量级时,目前所采用的孔板筛选遇到了一些难以克服的障碍,使化合物和药物靶点的相互作用难以进行等。针对这些问题,本文介绍了一种新的以自编码光谱识别微球为基础的新型高通量药物筛选技术在高通量药物筛选中的应用,同时简要介绍了我们目前所做的一些工作。     

流感病毒疫苗(含甲型H1N1)生产制备和关键技术

1 流感与流感病毒 流行性感冒(以下简称"流感")由甲、乙、丙3种流感病毒引起.流感病毒易变异,传播迅速,其中甲型流感病毒最易引发大规模流行.根据甲型流感病毒表面抗原血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)结构及其基因特性的不同分成许多亚型,至今已发现的血凝素有16个亚型(H1～H16).神经氨酸酶9个亚型(N1～N9).     

新冠病毒主蛋白酶小分子抑制剂荧光共振能量转移高通量筛选模型的优化与应用北大核心CSCD

基于荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)原理,以新冠病毒主蛋白酶(main protease, Mpro)为靶标,建立并应用Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型,以期快速筛选新型Mpro小分子抑制剂。利用大肠杆菌原核表达与分离纯化高活性的Mpro,再以FRET法进行比活力测定。基于FRET原理,以7-甲氧基香豆素-4-乙酸(7-methoxycoumarin-4-acetic acid, MCA)与2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitropheno, Dnp)标记的多肽作为Mpro水解底物,通过优化反应缓冲液、Mpro反应浓度、反应温度与时间及DMSO耐受浓度,建立并应用Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型进行苗头化合物的筛选。利用大肠杆菌实现了高活性Mpro的原核表达与分离纯化,且比活力不低于40 000 U/mg。通过一系列优化实验,使用0.4μmol/L Mpro与5μmol/L底物建立了Z′因子值为0.79的Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型,且反应体系中含有的二硫苏糖醇(1,4-dithiothreitol,DTT)是影响FRET筛选模型可靠性的重要因素。通过对天然产物化合物库进行高通量筛选,发现白花丹素与银杏酸在体外对Mpro酶活性具有良好的抑制作用。本研究建立了基于FRET原理的Mpro小分子抑制剂高通量筛选模型,初步证实了白花丹素与银杏酸是一类新型苗头化合物,为抗新型冠状病毒药物先导化合物的筛选与发现奠定了基础。