基于毛细管电泳柱端微反应器筛选HIV gp41融合抑制剂的研究

艾滋病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的传染性疾病。HIV gp41是HIV的跨膜糖蛋白，作为开发抗HIV药物的一个新靶点，可被用于筛选阻止其六股α-螺旋束结构形成的抑制剂。本课题根据我们在毛细管电泳分离中草药活性组分，药物活性分子与人血清白蛋白相互作用研究领域积累的经验，以毛细管电泳多肽柱端微反应器为手段，建立抑制HIV gp41六股α-螺旋束结构形成的药物先导化合物的高通量筛选新方法，计算药物分子与靶分子间的结合位点数与结合常数，通过对药物活性分子与gp41结合作用的动力学考察，推测两者发生结合作用的主要作用力类型，计算得两者之间相互作用的焓变和熵变。采用参数来表征给体与受体间的结合情况，对结合常数大的化合物，确认其阻止六螺旋束结构形成的活性，并进行细胞膜透过性实验，进一步确认其为病毒融合抑制剂。本项目的开展对HIV的防治有重要的社会和经济意义。

艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)感染引起的严重威胁人类健康的传染性疾病。HIV 的包膜蛋白gp41在病毒进入靶细胞的早期环节起关键作用。在HIV感染过程中，诱导gp41蛋白的构型改变，可以终止感染进程。因此，gp41被当做开发HIV进入抑制剂的一个重要靶点。N36和C34是从HIV-gp41的NHR和CRH区衍生出来的多肽，二者在体外能形成类似gp41 NHR和CRH结合的螺旋结构。因此，抗gp41六螺旋束核心结构的药物活性可以通过它们抑制N36和C34结合的作用来测定。高通量药物筛选是当前新药发现的手段之一，所以建立适用于普通实验室筛选HIV进入抑制剂高通量药物筛选的方法，对于开发抗HIV新药显得尤为重要。毛细管电泳是一种高效、快速、微量的分离分析技术，在生物分析领域应用广泛。本项目将混合胶束作为分离介质引入毛细管电泳，且建立了胶束解聚富集法，并采用间接紫外分析法对无紫外吸收的化合物进行了分离测定，以上研究工作为在微量、超微量组分及无紫外吸收的药物活性组分中寻求新的抗HIV gp41抑制剂打下坚实基础。在项目研究中构建了两种微反应器，一种是将N多肽通过层层自组装方式在毛细管柱端构建“聚电解质-酶的微反应器”，另外一种是利用柱端区带灌注N36作为微反应器，通过比较发现后者稳定性和重现性更优。利用微反应器研究药物组分与N36之间的相互作用，建立了以有效组分、有效电泳淌度及峰高度的变化为判断依据的结构筛选模型。该模型旨在用于筛选具有潜在抗HIV活性的化合物。在对中草药有效成分的分析研究中发现，一些中草药的多糖、皂苷、生物碱、黄酮以及蛋白质类物质可以抑制HIV复制，具有很好的抗HIV病毒活性。本项目共筛选了176种中药提取物，经毛细管电泳粗筛获得14种阳性提取物。后通过酶联免疫吸附分析(ELISA)和天然聚丙烯酰胺凝胶电泳(N-PAGE)及假病毒和细胞毒性实验分析确定，目前发现4种中药提取液在ELISA法中可见化合物有较好的抑制作用。在抗HIV R5 Env假病毒感染活性的检测中，发现LX-176-5提取物有抑制假病毒感染的活性，且为剂量依赖。该提取物有望筛选到抗HIV gp41亚基六螺旋束的形成的药物前体化合物。