以整合酶-LEDGF/p75相互作用为靶点的抗HIV药物高通量筛选

The interaction between HIV integrase (IN) and the host celluar protein LEDGF/p75 plays essential roles in HIV replication cycle. The involvemnt of LEDGF/p75 in several aspects of HIV IN function and the blocking of IN-LEDGF/p75 interaction effectively inhibits HIV replication validates the IN-LEDGF/p75 interaction as a potential target for anti-HIV drug development. Drug screening using endophytic fungi metabolites from medicinal plants as the drug sources have the advantages of rich resource availability, potentiality of disclosing new compounds, environment-friendly, sustainable utilization, massive production scalability and quality controllability. In this project, novel high-throughput assays for IN-LEDGF/p75 interaction will be developed and applied for the studies of IN-LEDGF/p75 interaction as well as anti-HIV durg targeting IN-LEDGF/p75 interaction. Metabolites of endophytic fungi from medicinal plants will be used as the drug source, and samples effectively inhibiting the IN-LEDGF/p75 interaction will be screened out. Subsequently, effective fractions or monomeric compound from active samples will be seperated, purified, and analyzed. Finally, the antiviral activity and toxicity of active samples will be further analyzed by cellular antiviral assays, and novel HIV inhibitors will be achieved. The outcome of this project is benefitial for the studies of anti-HIV drug development and the exploitation of bioactive substances of endophytic fungi from medicinal plants.

HIV整合酶(IN)与宿主细胞蛋白LEDGF/p75相互作用是HIV复制周期中不可或缺的重要环节，阻断该相互作用能有效抑制病毒复制，被认为是抗HIV药物研发的重要靶点。从药用植物内生真菌代谢产物中筛选药物，具有来源广泛、可能发现全新化合物、可持续利用、能大规模工业化生产和质量可控等优点。本项目以IN-LEDGF/p75相互作用为靶点，建立新的检测LEDGF/p75-IN相互作用的高通量方法，开展IN-LEDGF/p75相互作用研究和抑制剂研究。从药用植物内生真菌代谢产物中筛选获得能有效抑制IN-LEDGF/p75相互作用的样品，结合化学分离和分析方法，从活性样品中分离出有效部位或活性单体并跟踪测试活性和确定其成分或分子结构，最终结合细胞病毒实验，对样品的抗病毒活性、细胞毒性等进行分析，提出新的抗HIV活性物质。该项目将为HIV药物研究和药用植物内生真菌中生物活性物质开发提供有益探索。

HIV整合酶(IN)与宿主细胞蛋白LEDGF/p75相互作用是HIV复制周期中不可或缺的重要环节，阻断该相互作用能有效抑制病毒复制，被认为是抗HIV药物研发的重要靶点。从药用植物内生真菌代谢产物中筛选药物，具有来源广泛、可能发现全新化合物、可持续利用、能大规模工业化生产和质量可控等优点。本项目以IN-LEDGF/p75相互作用为靶点，建立新的检测LEDGF/p75-IN相互作用的高通量方法，并开展以该相互作用为靶点的抑制剂筛选研究。.主要开展了三个方面的研究工作：（1）IN-LEDGF/p75相互作用高通量检测方法的建立。合成LEDGF/p75基因并构建其表达载体，表达纯化了LEDGF/p75蛋白，采用His-tag pull down检测验证了p75 IBD与IN CCD的蛋白相互作用。使用Ni2+包被的磁珠，以酶联免疫吸附测定法（ELISA）为基础，建立了分子水平检测IN-LEDGF/p75相互作用的方法，使用一个已知具有抑制p75 IBD/IN CCD蛋白-蛋白相互作用的抑制剂IL-23，验证了该方法筛选抑制剂的有效性，结果表明建立的方法能够有效应用于IN-LEDGF/p75蛋白相互作用抑制剂的筛选。（2）药用植物内生真菌培养及抗IN-LEDGF/p75相互作用样品筛选研究。选取从药用植物中分离鉴定的119株内生真菌的发酵液和菌丝体共238个样品进行了抑制IBD/CCD蛋白-蛋白相互作用筛选，结果显示，在浓度为0.1 mg/ml时，所筛选的内生真菌发酵产物抑制活性均小于60%，无进一步研究的价值。尽管如此，可以看出，菌丝体的抑制活性要好于发酵液抑制活性，可能这批内生真菌其生长积累的有效成分存在于细胞内，分泌到细胞外的较少。（3）小分子化合物库筛选抗IN-LEDGF/p75相互作用化合物及抑制机理研究。以从国家小分子化合物资源中心申领的1000个小分子化合物为库，筛选其抗IBD/CCD相互作用，初筛得到59个有较好抑制活性的化合物。复筛结果显示，化合物1-H3，即质子泵抑制剂右兰索拉唑，表现出高抑制活性，选择性筛选结果表明，化合物1-H3是IBD/CCD相互作用的特异性抑制剂，其抑制该相互作用的IC50值为4.8 μM。应用分子对接模拟研究了1-H3抑制IBD/CCD的作用模式。该项目将为抗HIV高通量药物筛选和药用植物内生真菌中生物活性物质开发提供了有益探索。