见血封喉内生真菌中HIV整合酶变构抑制剂先导化合物的发现

The discovery of allosteric integrase inhibitors with novel structure has great importance for improving its target selectivity and overcoming HIV drug resistance. With high species richness, endophytic fungi can produce complex and novel secondary metabolites with a wide spectrum of bioactivities, which is the source of antiviral lead compounds. The previous investigation of our group found that the crude extract from several endophytic fungi of Antiaris toxicaria Lesch showed anti-HIV activity. Based on the previous work, the compounds with novel structures as allosteric integrase inhibitors will be rapidly isolated and determined by integrated methodologies such as affinity chromatography, spectroscopic approaches and dynamic light scattering. Finally, the antiviral activity and toxicity of isolated compounds will be further evaluated by cellular antiviral assays. The results of this project will provide both important leads compounds and scientific foundation for the development of novel anti-HIV drugs.

新颖整合酶变构抑制剂的发现，对增强该类药物的靶点选择性和解决抗艾滋病药物的耐药性具有重要意义。植物内生真菌资源丰富，其次生代谢产物往往蕴藏着结构新颖、复杂多样和生物活性广泛的化学成分，是寻找具有抗病毒活性的先导化合物的源泉。本课题组前期利用整合酶变构抑制剂筛选模型，结合抗病毒实验，发现见血封喉的多株内生真菌的发酵产物粗提物具有较好的抗HIV活性。在此基础上，本项目以见血封喉内生真菌为研究材料，运用亲和色谱分离技术，结合多种波谱学手段和动态光散射技术，迅速分离和发现具有变构抑制整合酶活性的结构新颖的化合物，最后结合抗病毒活性及细胞毒性实验，提出结构新颖具有抗HIV活性的整合酶变构抑制剂。本项目将为新型抗HIV药物的发现提供重要的先导化合物和理论依据。

药用植物内生真菌可以产生与宿主植物相同或相似的活性成分，从其次生代谢产物中寻找具有抗病毒活性的先导化合物具有较好的前景。本项目分别以ELISA和HTRF原理建立了整合酶变构抑制剂筛选方法。另外还建立了HIV-1 CA 组装抑制剂筛选方法。应用新建立的方法，从来自48株药用植物见血封喉内生真菌92个发酵产物中筛选到12个具有整合酶变构抑制剂活性的样品，其抑制整合酶二聚化的IC50值分别为0.021 mg/ml、0.013 mg/ml、0.007 mg/ml、0.019 mg/ml、0.036 mg/ml、0.008 mg/ml、0.016 mg/ml、0.008 mg/ml、0.027 mg/ml、0.017 mg/ml、0.011 mg/ml、0.015mg/ml。其中一个样品具有抑制HIV-1在细胞中复制的作用。.在活性跟踪下，从活性样品对应的真菌菌丝体提取物中分离得到了12个单体化合物。从其发酵液提取物中分离得到了19个单体化合物。抗病毒活性实验显示其中一个单体化合物AT-10F具有中等抗病毒活性，EC50为21.63 ± 2.59μM，CC50为2.27 ± 0.41μM，TI值为9.5。.另外，利用建立的CA组装抑制剂筛选方法到了4个抗HIV-1化合物。其中1个化合物为激酶抑制剂，该化合物抑制CA组装的IC50为3.81 μM，抑制HIV-1在细胞中复制的IC50值为15.16 μM，利用该激酶的结构进行相似性搜索，结合抗病毒活性测定，得到了一个具有抗HIV-1活性的化合物K815-0041，其抗病毒复制的IC50达到6.57 μM。另外两个为二芳基庚酸类天然产物Hirsutanonol和Rubranol，其抑制CA CTD 与CAI相互作用的IC50分别为2.27 μM和8.30 μM，抑制HIV-1复制IC50分别为43.88 μM 和15.85 μM。.综上所述，本研究发现了5个抗HIV-1活性化合物，其抗病毒机制值得进一步研究。