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以APOBEC3G为靶点的抗艾滋病药物筛选模型的构建与应用研究

论文摘要

APOBEC3G(hA3G)是在人的淋巴细胞中表达的一种RNA/DNA编辑酶,归属于APOBEC蛋白超家族成员。最新的研究结果表明hA3G可以高效抑制病毒的复制,是宿主细胞中固有的艾滋病病毒的限制因子。HIV-1病毒编码的Vif蛋白(病毒感染性因子)特异性地结合hA3G,通过泛素介导的降解途径,导致hA3G的降解,从而阻断了宿主细胞hA3G对HIV-1病毒复制的抑制作用。鉴于HIV-1主要的靶细胞均表达hA3G,阻断Vif介导的hA3G的降解途径成为一极具潜力的抗HIV-1病毒的新靶点。本研究建立和优化了以Vif对hA3G的降解作用为靶点,生物荧光为检测手段的抗HIV-1药物筛选模型,并应用该初筛模型从化学物库、微生物次级代谢产物库筛选可以阻断Vif降解hA3G的活性物质。在7300个样品10000次以上的初筛中,获得64株阳性菌株及2个阳性化合物。为了确定阳性样品是否为Vif降解hA3G的特异性抑制剂,我们建立了一个用来排除蛋白酶体降解通路阻断剂的复筛模型,并应用这一模型从初筛阳性化合物和发酵液中,得到阳性样品36个。当阳性样品加入到Vif和hA3G-YFP共表达的细胞培养中时,通过荧光显微镜下镜检和Western blot分析发现细胞中荧光水平的恢复及融合蛋白hA3G-YFP表达水平的明显提高。这一结果验证了该模型可以用来筛选阻断Vif对hA3G降解作用的活性化合物。采用HIV体外细胞培养系统,定性和定量地评估所得到的活性样品在细胞水平上的抗HIV活性,发现筛选到的阳性化合物IMB-26和IMB-35和9个阳性菌株发酵液可明显抑制HIV-1的复制。通过化学结构优化和改造,合成了10余个阳性化合物的衍生物,其中IMB-261抗病毒活性较好,而且比较特异性抑制Vif对hA3G降解,成为较理想的抗HIV候选化合物。

论文目录

  • 缩略语一览表
  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 前言
  • 1 实验材料
  • 1.1 主要仪器
  • 1.2 质粒
  • 1.3 细胞株与菌株
  • 1.4 培养基
  • 1.5 工具酶和引物
  • 1.6 试剂
  • 1.7 试剂
  • 2 实验方法
  • 2.1 细胞培养
  • 2.2 感受态细胞的制备
  • 2.3 质粒的转化
  • 2.4 pEYFP-N1-p53质粒的构建
  • 2.5 蛋白分析
  • 2.6 模型的应用
  • 3、实验结果
  • 3.1 pEYFP-N1-p53表达载体构建
  • 3.2 不同荧光报告蛋白的选择
  • 3.3 Vif-APOBEC3G模型的优化与评价
  • 3.4 筛选结果
  • 3.5 细胞水平的活性评价
  • 3.6 9个阳性菌株二次发酵活性比较
  • 3.7 阳性化合物的结构优化研究
  • 3.8 复筛模型E4orf6-P53质粒用量的优化
  • 3.9 阳性样品在E4orf6-P53模型上的活性
  • 3.10 阳性化合物在Vif-APOBEC3G筛选模型中的量效关系曲线
  • 3.11 荧光显微镜镜检结果
  • 3.12 Western blot检测结果
  • 3.13 发酵液活性成分性质的初步研究
  • 4 讨论
  • 4.1 模型的建立与评价及作用机制
  • 4.2 下一步工作计划
  • 5 结论
  • 6 参考文献
  • 7 综述
  • 8 附图
  • 致谢
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/7da8087b4841eeb6583e2fa2.html