以流感病毒血凝素和神经氨酸酶为靶点的先导化合物的发现

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cqyxp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
流行性感冒是由流感病毒引发的急性呼吸道传染病,春、秋季高发,具有传染性强、流行面广、潜伏期短并能够引起多种并发症等特点,每年都会造成20-50万人死亡,对儿童、老人等高危人群有较大威胁。近年来,流感病毒不断变异,人畜共患病的威胁不断增加,使得目前的抗流感形势日益严峻,给社会造成了极大恐慌。M2离子通道抑制剂和神经氨酸酶抑制剂等的广泛应用给流感的治疗带来了希望,但耐药病毒株的出现严重降低了现有药物的疗效。因此,开发新型、安全、高效和抗耐药性的流感病毒抑制剂已成为非常紧迫的任务。
  流感病毒的生命周期包括吸附、内吞、融合、复制、翻译、装配、出芽和释放。神经氨酸酶(Neuraminidase,NA)和血凝素(Hemagglutinin,HA)作为流感病毒表面两种关键的功能糖蛋白,在病毒整个生命周期中发挥了重要作用。随着结构生物学的蓬勃发展,多种NA和HA的晶体结构相继被解析,以这两个蛋白为靶点的多种抑制剂也陆续被报道,为本论文继续该靶点的药物研究奠定了基础。
  流感病毒HA抑制剂的设计、合成与活性评价。本章节参考阿比多尔与血凝素的晶体结构信息,针对阿比多尔存在的药理活性低,水溶性差的科学问题,运用分子杂合策略和生物电子等排等药物设计策略,对阿比多尔母环的C-4位、C-5和C-6位进行改造,同时向其C-2位侧链引入多样化酸性基团,以期与血凝素的Arg54产生相互作用,提高HA抑制活性,增加水溶性。基于此,我们设计合成了31个目标化合物,并对所有化合物进行了抗流感病毒活性(H1N1和H3N2)测试,部分化合物进行了HA的相互作用研究。结果表明,大部分化合物活性较弱,其中A-1活性最强,抑制H3N2流感病毒的EC50为9.86μM,KD(解离常数)为1.7μM,与阿比多尔相当。此外,A-1在不同pH条件下的水溶性达到了14.20-16.43μg/mL,显著优于阿比多尔,有进一步研究的价值。分子对接研究显示,目标化合物A-1与目标Arg54形成了氢键作用,并与周围的氨基酸产生了附加作用力,但缺失了母环原来与Lys307和Gln311的氢键作用力,这可能是化合物活性不如阿比多尔的主要原因。总之,该系列化合物为后续血凝素抑制剂的设计提供了参考。
  流感病毒NA抑制剂的设计、合成与活性评价。本论文基于流感病毒NA催化中心和与之毗邻的150-腔,根据二者的结构特征与配体适配性要求,运用分子杂合的修饰策略,以扎那米韦为先导化合物进行结构优化,设计合成了9个双位点结合型NAIs,以期解决扎那米韦生物利用度低的缺点并发现高特异性、高活性和抗耐药性的先导化合物。抑酶活性测试发现,大多数化合物表现出一定的NA抑制活性,其中活性最好的化合物为B-9,对H5N1和H5N6的抑酶活性IC50分别为0.25μM和1.69μM,但仍与阳性药物差距较大。尽管如此,本部分的研究仍是有意义的探索,为发现活性更强、抗耐药性更好的扎那米韦衍生物积累了经验。
  综上,本论文第二章主要针对阿比多尔存在的药理活性低、水溶性差的科学问题,运用骨架拼接策略和生物电子等排策略,设计合成了一系列共31个目标化合物,并对其进行了各项生物活性测试以及水溶性测试,最终得到了和先导化合物活性相当的化合物A-1,为新一代HA抑制剂的研发提供了重要信息。本论文第三章以发现高特异性、高活性和抗耐药性的抑制剂为目标,以扎那米韦为先导,采用基于配体结构的修饰策略和优势片段拼接的设计策略,设计合成了9个目标化合物。抑酶活性测试结果和构效关系分析为该类化合物的后续结构优化提供了参考。
其他文献
乙肝病毒是一种嗜肝DNA病毒,依赖于血液、母婴和性传播,长期感染乙肝病毒会导致慢性乙肝、肝硬化、肝衰竭、肝细胞癌等。据世界卫生组织统计,全球约有2.57亿人乙肝患者,占世界人口约4%,而我国是乙肝高流行区,乙肝携带者有约9千万。目前,HBV临床治疗药物主要包括人体免疫调节剂干扰素类和病毒DNA聚合酶抑制剂核苷(酸)类似物,然而这两种类别的药物都不能完全治愈乙肝。且干扰素耐受性差、抗病毒效果中等、发
学位
研究背景及目的:  牙周炎是诊疗中常见的与炎症因子过度分泌相关的口腔疾病,可引起不可逆的牙齿支持组织损伤,最终导致牙齿脱落。人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)因具备良好的增殖和多谱系分化能力逐渐成为治疗牙周炎,修复受损骨组织的重要种子细胞,并被广泛应用于口腔组织再生等临床前研究。但是炎症条件的存在可能会使干细胞的多谱系分化能
学位
学位
学位
目的:  牙周炎是侵犯牙周支持组织(包括牙龈、牙周膜、牙槽骨、牙骨质)的慢性感染性疾病,由多因素如微生物、宿主免疫反应、环境和遗传危险因素引发,可引起牙周支持组织破坏。牙龈结缔组织中含量最丰富的细胞成分是人牙龈成纤维细胞(human gingival fibroblasts,HGFs),可直接与细菌及其代谢产物相互作用,通过维持牙周组织稳定并调节宿主免疫炎症反应而影响牙周炎进展。  菌斑生物膜是牙
碳纤维聚合材料(CFRP)具有高的比强度、耐疲劳、耐腐蚀、吸能减震强等优良特性而广泛应用在航空航天和汽车等领域,通常以粘接的方式将其与其它金属材料连接在一起形成新的结构或材料,同时发挥金属和CFRP的优良特性,使其具有更高的疲劳极限和更轻的重量。然而由于表面层的树脂和表面污染物使得CFRP表面能低、润湿性差和粘接性能差等缺点。为解决CFRP粘接性能差的问题,常在粘接前对CFRP进行表面预处理。将大
学位
目的:应用多层螺旋CT(MSCT)对纵隔淋巴结结核患者的病灶组织进行影像学检查,分析其细节征象,总结纵隔淋巴结结核的影像学特征及病理特点。同时以淋巴结转移瘤患者的MSCT征象进行对比,探讨多层螺旋CT对成人纵隔淋巴结结核与纵隔淋巴结转移瘤的鉴别诊断价值,以期为临床诊疗工作提供参考。方法:选取我院收治的经病理学确诊为纵隔淋巴结结核的患者50例(共计216处病变淋巴结),另选取同期在我院确诊为淋巴结转
学位
研究背景文明和谐健康的医患关系在国家医疗卫生服务体系的发展以及良好社会风气的形成过程中发挥着至关重要、不可或缺的作用。随着信息化时代的高速发展,患者由传统的被动接受医疗卫生服务转变为自主自发要求参与临床医疗的医患共同决策(shared decision making,SDM)模式。心脑血管疾病作为具有高发病率和死亡率的重大疾病,不仅给人民群众的身体和心理造成伤害,还会对国家和社会产生利益损害,如何
学位
癌症是威胁人类生命的重大疾病之一。研究表明,细胞周期调控与癌症的产生与发展息息相关。而细胞周期依赖性激酶抑制剂可以通过选择性地抑制肿瘤组织中细胞周期蛋白-细胞周期依赖性激酶(Cyclin-CDK)复合物的活性,进而阻滞细胞周期进展,阻止肿瘤细胞的异常增殖。目前已有三种CDK抑制剂被FDA批准用于乳腺癌的治疗,其在临床实验中的诸多终点指标均表现出令人满意的结果。  阿贝西利(Abemaciclib)
学位