阻断HIV-1进入细胞的抑制剂研究

为了解决HlV-1病毒耐药的难题,研究阻断病毒进入细胞的抑制剂是一个重要途径,通过对近年来国 内外学者在阻断HIV-1病毒进入宿主细胞的抑制剂方面所发表的文献进行分析,概述了阻断HIV-1病毒进入宿主细胞的抑制剂的研究进展．阻断病毒进入细胞的抑制剂具有强大的抗逆转录病毒作用,它的优势在于可以对抗目前所有的HIV-1耐药毒株,它分为阻断病毒与细胞吸附的抑制剂、阻断病毒进入的抑制剂及阻断病毒与细胞融合的抑制剂．提出了研究抑制剂时可考虑的几个不同靶点．     

酵母细胞表面展示HIV-1 gp41用于血清中抗体的检测的研究

以Hexa-His和Flag为标签,利用酵母表面展示技术将HIV-1囊膜蛋白gp41展示于酿酒酵母(Saccharomycws cerevisiase)细胞MT8-1表面.流式细胞测定结果表明His标签成功展示于重组酵母细胞MT8-1/pICAS-His和MT8-1/pICAS-His-gp41表面;活性的gp41成功展于重组酵母MT8-1/pICAS-His-gp41表面,荧光显微镜观测结果表明了这一点;Flag标签可以在TM8-1/pICAS-Flag表面检测到,但Flag和gp41均不能在MT8-1/pICAS-Flag-gp41表面检测到活性.利用展示在酵母表面的gp41蛋白建立酵母细胞CbELISA体系,可成功用于检测单克隆抗体,其浓度达到了10 ng/mL,此体系可用于检测血清中的抗体.     

HIV-1抑制剂依曲韦林的合成

为了解决依曲韦林(Ⅰ)目前合成工艺中普遍存在的成本高问题,采用Joshi-Maikap合成策略以更佳的工艺条件合成得到Ⅰ:原料2,4,6-三氯嘧啶(Ⅱ)和3,5-二甲基-4-羟基苯腈(Ⅲ)在N,N-二异丙基乙胺作用下于1,4-二氧六环中发生嘧啶环C-4亲核取代反应得到中间体Ⅳ,收率为82.3%;Ⅳ与对氨基苯腈于N-甲基吡咯烷酮中发生嘧啶环C-2亲核取代反应得到中间体Ⅴ,收率为61.7%;Ⅴ与氨水于1,4-二氧六环中发生嘧啶环C-6亲核取代反应得到中间体Ⅵ,收率为84.5%;Ⅵ与液溴于二氯甲烷中发生溴代反应得到Ⅰ,收率为81.3%.四步反应的总收率由文献报道的30.4%提高到34.9%.中间体和产品的熔点、质谱和核磁数据均与文献报道数据吻合.     

HIV-1蛋白酶与TMC114结合口袋内水分子作用的研究

水分子在生物分子的稳定、动力学和功能方面发挥着重要作用。采用3ns分子动力学模拟,从不同侧面系统地研究了H IV-1蛋白酶与其抑制剂TMC114结合口袋内的五个水分子的功能作用。结果表明:水分子可以保持PR-TMC114的动力学和结构以及绑定特性的稳定;复合体的晶体结构和平均结构的比较表明W at301、W at2和W at5在分子动力学模拟过程中是守恒的;对氢键的分析证实W at301可以稳定PR与TMC114抑制剂柔性区域的结构,并且W at2和W at5能增强活动位点的稳定性。     

抗HIV融合抑制剂的定量构效关系

利用三维定量构效关系研究抗HIV融合抑制剂和受体(跨膜蛋白gp41)的结构-活性关系.基于具有活性的抑制剂,用易位体比较分子场分析方法(topomer comparative molecular field analysis,Topomer CoMFA)方法建立抑制剂结构与活性之间关系的数学模型,并利用统计分析,评价与分析模型的预测能力,结果表明该模型具有较好的预测能力.研究结果可为未知化合物的活性预测、苗头化合物的结构改造、新化合物实体的设计提供理论指导.     

底物结合对谷氨酰胺结合蛋白运动模式的影响

为了研究底物谷氨酰胺(glutamine,Gln)的结合对谷氨酰胺结合蛋白(glutamine binding protein,GlnBP)运动特点的影响,采用分子对接方法研究了未结合Gln的GlnBP开放构象结构(GlnBP_O)与Gln的结合模式,获得了GlnBP_O-Gln复合物结构,然后用分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟方法研究所获得的复合物的运动模式,并与GlnBP_O的运动模式相比较.结果表明:Gln特异性地结合在GlnBP_O的大结构域上,并且Gln的结合增加了GlnBP_O的闭合运动的速度和幅度.     

基于分子对接和药效团的磷脂酶PLA2G1B抑制剂的虚拟筛选

磷脂酶PLA2G1B 与饮食诱导肥胖及相关代谢紊乱密切联系，研究表明一些天然类黄酮化合物对磷脂酶有抑制作用. 采用整合分子对接和药效团策略筛选PLA2G1B靶向小分子抑制剂. 对5种类黄酮化合物与PLA2G1B靶标进行分子模拟对接，分析其相互作用，建立基于配体分子共同特征（HipHop）的药效团模型，应用该模型对ZINC数据库中小分子化合物进行筛选，并对匹配评分良好的化合物进行类药性和药代动力学性质（ADME）预测分析. 结果表明，山柰酚、木犀草素、槲皮素、杨梅素和表没食子儿茶素没食子酸酯与PLA2G1B均能较好结合，结合能为?7.17~?6.17 kJ/mol；所构建的药效团模型含有3个氢键供体和1个氢键受体4个特征元素；通过对ZINC数据库中10 897个小分子的筛选，共得到722个分子，命中率为6.6%. 其中匹配评分>2.5的29个化合物均满足Lipinski规则，大部分化合物的ADME参数良好. 研究结果为PLA2G1B抑制剂设计及先导化合物发现提供了参考数据.     

二三结合模式下水驱与化学驱配产配注优化

在陆上油田普遍进入高含水阶段的背景下,主力油层由一类油层逐渐过渡到二、三类油层势在必行。如何在现有技术的基础上,对二三结合模式下的水驱与化学驱合理配产配注成为二三结合优化技术的重点。结合北一区断东的实际物性参数,分别针对二三结合模式下的水驱与化学驱进行正交方案设计,并对单井日配产配注量进行数值模拟和多元回归分析,确定了二、三类油层单井各层段的合理注水量公式;采用井组注采平衡和地层系数劈分的配产方法,计算出单井各层段产液量。模拟结果表明,水驱经过配产配注后采收率较实际方案高出2.52%;化学驱配产配注结果与沿用现阶段水驱注采参数进行化学驱开发的效果相比,采收率高出3.54%。     

抑制剂PMI与MDM2结合模式的分子动力学研究

p53-MDM2相互作用已经成为治疗癌症药物设计的重要靶标.采用分子动力学模拟和MM-PBSA方法计算了肽类抑制剂PMI与MDM2的绝对结合自由能,通过基于残基的自由能分解方法计算了MDM2的各残基与PMI的相互作用.结果表明:CH-π、CH-CH和π-π相互作用驱动了PMI在MDM2疏水性裂缝中的结合;相关矩阵的计算表明PMI在一定程度上诱导了MDM2内部的相关运动.     

苯并吡喃酮类化合物与Skp2蛋白的分子识别及其抑制机理

S期激酶相关蛋白2(S-phase kinase-associated protein 2,Skp2)与Skp1形成的蛋白质聚合物在调控癌细胞生长周期中发挥着重要作用,而苯并吡喃酮类抑制剂(简称BPC)可有效抑制Skp1-Skp2的形成,但其分子识别机制尚不明确.通过生物信息学统计分析已报道的Skp1-Skp2晶体结构,确定模拟体系后,首先用同源模建对其模拟体系缺失的结构进行补全;然后用分子对接方法获得Skp1-Skp2-BPC复合物模型并用于后续分子动力学模拟.计算结果表明:疏水相互作用是促使BPC特异性结合在由Skp2 W109、D110、L117、I120、R138和W139所构成口袋中的主要驱动力,自由能计算值与实验数据吻合较好.Skp2结合BPC后,结合口袋周围的氢键网络有所加强,口袋附近的溶剂化水分子数量明显减少,导致Skp1-Skp2的体系稳定性下降.体系构象成簇与运动性分析显示,Skp1-Skp2在结合BPC抑制剂后,Skp1的运动更加剧烈,这可能是BPC主要的抑制机理.     

HIV-1蛋白酶在大肠杆菌中的表达

分泌融合表达HIV-1蛋白酶(Protease,PR),用于对HIV蛋白酶抑制剂的筛选.利用重叠延伸PCR方法,获得使用大肠杆菌偏爱密码子的编码HIV-1蛋白酶(PR)的基因,将目的基因重组至原核表达载体pET-SP-DsbA-T,得到"pET-SP-DsbA-PRsite-PR"分泌融合表达型载体,重组载体转化大肠杆菌BL21(DE3).工程菌在LB培养基中添加终浓度为0.1 mM的IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析周质蛋白.DNA测序结果证实合成的HIV-1 PR基因与设计的序列完全一致,在周质空间表达出具有自切割活性的HIV-1 PR蛋白.研究成功合成并克隆了使用大肠杆菌偏好密码子的HIV-1 PR的DNA编码序列,经表达鉴定得到具有自切割活性的HIV-1 PR蛋白.     

具有Beddington-DeAngelis感染函数的时滞HIV-1模型稳定性

利用特征方程和稳定性理论,研究了一类具有Beddington-DeAngelis感染函数的时滞HIV-1模型的动力学性质,得到了无感染平衡点全局稳定和感染平衡点局部渐近稳定的充分条件.     

HIV-1整合酶活性检测方法的研究进展

HIV-1整合酶介导病毒DNA与宿主染色体的整合,是病毒复制周期中必不可少的环节,抑制整合酶能有效阻止病毒在体内复制.同时,人体细胞中无整合酶的功能类似物,因此,整合酶是抗HIV-1的理想靶点.近年来,整合酶活性的体外检测方法得到快速发展,并广泛应用于整合酶活性检测、反应机理研究及整合酶抑制剂的体外筛选等研究中.本文综述了整合酶活性检测方法的研究进展.     

介孔有机-无机杂化材料NH_2-MCM-41的合成与表征

以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,合成介孔硅基材料MCM-41.通过有机硅烷偶连法将3-氨丙基三乙氧基硅烷嫁接到介孔材料MCM-41上,得到氨基官能化的介孔材料NH2-MCM-41.利用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附和ICP对合成的杂化材料进行表征.     

MCM-41分子筛合成与官能化的研究进展及应用

MCM-41分子筛做为M41S系列介孔分子筛的典型代表,在液晶模板、协同作用与电荷匹配等合成机理作用下,可以通过水热晶化法、室温晶化法、微波晶化法、干粉晶化法和非水介质晶化法等合成方法制备得到。在此基础上可通过使用后嫁接处理法对MCM-41分子筛进行氨基化、巯基化、磺酸基化等官能化改性,克服其水热稳定性不高、掺杂金属原子后孔道结构受损等缺点,从而提升其各项应用性能,在纳米材料、能源、膜分离、传感和催化等领域具有巨大的应用潜力。     

DFT和ABEEM方法研究HIV-1 PR活化位点的化学性质

应用密度泛函理论计算并研究了HIV-1 PR活化位点的硬度、软度、化学势和电负性,分析了酶-水络合物、酶-抑制剂络合物及酶-抑制剂-水络合物的性质.在密度泛函方法研究的基础上,应用原子-键电负性均衡方法(ABEEM)计算研究了活化位点的电荷分布和Fukui函数值,分析了活化位点的化学性质,本研究也支持HIV-1PR的水解反应应有水分子的参与.     

用支持向量机预测HIV-1整合酶抑制剂活性

HIV整合酶可催化病毒复制周期中的整合过程,即将HIV反转录产物cDNA整合入宿主基因组,它是病毒复制过程中不可缺少的酶,也是抗HIV药物设计的重要靶点.构建嘧啶酮类(pyrimidones)HIV-1整合酶抑制剂定量构效关系模型,有助于进一步了解影响抑制剂活性的结构因素.本文应用CoMFA软件计算了68个化合物的拓扑、分子极化、亲水性等结构参数,用所选的结构参数作为支持向量机(support vector machine,SVM)的输入,建立起非线性的支持向量机回归模型.研究表明:支持向量机算法与分子结构参数的有机集成,可为HIV整合酶抑制剂的结构与活性数据建立起预测模型,为抗HIV药物设计提供生物学信息.