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预防HIV-1性传播的化合物ZCS的分子作用机理研究

作　者: 朱林
导　师: 陈朝银
学　校: 昆明理工大学
专　业: 生物化工
关键词: 硫酸酯化多糖 SPR 相互作用药物靶点作用机理
分类号: R512.91
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

ZCS是一种聚阴离子硫酸酯化多糖,平均分子量为24000。体外活病毒实验表明,ZCS在体外可强烈的抑制HIV-1复制。在此基础上,为了阐明ZCS与HIV-1相互作用的分子作用机理,本文通过利用SPR及ELISA技术初步研究了ZCS与多个潜在靶点的相互作用。主要研究结果如下：(1)ZCS抑制gp120与CD4结合。在SPR体系中,ZCS能够明显的抑制X4和R5两种嗜性的HIV-1的gp120与CD4的结合,抑制率分别为82.3%(gp120ⅢB)和94.3%(gp 120ADA)。(2)ZCS能与BSA结合,使BSA的荧光发生猝灭,猝灭类型为静态猝灭。ZCS能与BSA稳定结合,与BSA按照1：1.27的比例形成配合物。ZCS与BSA的作用距离为4.34nm。ZCS与BSA的作用力以疏水作用力为主。(3)ZCS与gp120强烈的结合。通过BIAevaluation4.1软件进行动力学分析,gp120ⅢB与ZCS的亲和系数KD为136nM;gp120ADA与ZCS的亲和系数KD为442nM。ZCS与gp120ⅢB的亲和力高于其与gp120ADA的亲和力。(4)ZCS与V3可变区强烈的结合。通过BIAevaluation 4.1软件进行动力学分析,V3ⅢB与ZCS的亲和系数KD为33.1nM；V3 ADA与ZCS的亲和系数KD为20.0nM；V3 GF-6(V3保守序列,GPGRAF)与ZCS的亲和系数KD为95.3nM。ZCS与V3 ADA的亲和力大于V3ⅢB。(5)CD4与ZCS有较弱的亲和力。通过BIAevaluation 4.1进行动力学分析,CD4与ZCS的亲和系数为1940nM。(6)ZCS能够抑制HIV-1逆转录酶的活性。由Graphad Prism 5软件计算的结果得出ZCS抑制HIV-逆转录酶活性的ICso为7.437±1.042μg/ml。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第一章前言  13-24
  1.1 HIV与艾滋病防止策略  13
  1.2 HIV基因组  13-15
  1.3 HIV的生命周期  15-16
    1.3.1 结合、融合与侵入  15
    1.3.2 逆转录与整合  15-16
    1.3.3 转录与早期合成  16
    1.3.4 晚期合成与病毒颗粒释放  16
  1.4 抗HIV-1抑制剂  16-19
    1.4.1 HIV-1进入抑制剂  16-17
    1.4.2 NCp7锌指受体抑制剂  17-18
    1.4.3 RT抑制剂  18
    1.4.4 聚合酶抑制剂  18
    1.4.5 RNase H抑制剂  18
    1.4.6 IN抑制剂  18
    1.4.7 转录过程抑制剂  18-19
    1.4.8 PR抑制剂  19
    1.4.9 组装与脱壳抑制剂  19
    1.4.10 辅助蛋白抑制剂  19
  1.5 预防HIV性传播的多糖类杀微生物剂  19-22
    1.5.1 杀微生物剂的概念  19-20
    1.5.2 杀微生物剂的作用机理及分类  20
    1.5.3 抗HIV活性多糖  20-21
    1.5.4 多糖类杀微生物剂作用机制  21-22
  1.6 展望  22
  1.7 本论文的主要研究内容及意义  22-24
    1.7.1 研究意义  22
    1.7.2 研究的主要内容  22-24
第二章基于SPR技术测定ZCS抑制GP120与CD4结合  24-35
  2.1 引言  24
  2.2 材料与方法  24-29
    2.2.1 主要试剂  24-25
    2.2.2 主要仪器  25
    2.2.3 基于SPR技术的测定抗HIV-1活性的实验平台构建  25-29
  2.3 结果  29-33
    2.3.1 固定CD4的最适pH  29-30
    2.3.2 sCD4分子在CM5芯片上的固定量  30-31
    2.3.3 ZCS对gp120与CD4结合的影响  31-33
  2.4 小结  33
  2.5 讨论  33-35
第三章 ZCS与BSA相互作用的研究  35-45
  3.1 引言  35
  3.2 材料与方法  35-36
    3.2.1 主要试剂  35
    3.2.2 主要仪器  35
    3.2.3 研究方法  35-36
  3.3 结果  36-44
    3.3.1 BSA荧光猝灭作用机理  36-39
    3.3.2 ZCS与BSA的结合常数  39-40
    3.3.3 平衡常数与结合位点  40-41
    3.3.4 作用距离  41-42
    3.3.5 作用力的推测  42
    3.3.6 ZCS对BSA构象的影响  42-44
  3.4 小结  44
  3.5 讨论  44-45
第四章 ZCS与GP120及其V3可变区的相互作用研究  45-74
  4.1 引言  45-46
  4.2 材料与方法  46-53
    4.2.1 主要试剂  46
    4.2.2 主要仪器  46
    4.2.3 与HIV-1_(ⅢB/ADA)gp120相互作用体系的构建  46-49
    4.2.4 与HIV-1_(ⅢB/ADA)gp120的相互作用  49-50
    4.2.5 与HIV-1_(ⅢB/ADA/GF-6)gp120 V3 loop相互作用体系的构建  50-53
    4.2.6 与HIV-1_(ⅢB/ADA/GF-6)gp120V3可变区的相互作用  53
  4.3 结果  53-70
    4.3.1 与HIV-1_(ⅢB/ADA)gp120相互作用体系的构建  53-59
    4.3.2 与HIV-1_(ⅢB/ADA)gp120的相互作用  59-61
    4.3.3 与HIV-1_(ⅢB/ADA)gp120 V3可变区相互作用体系的构建  61-68
    4.3.4 与HIV-1_(ⅢB/ADA)gp120 V3可变区及其保守序列的相互作用  68-70
  4.4 小结  70-71
  4.5 讨论  71-74
第五章 ZCS与CD4的相互作用研究  74-77
  5.1 引言  74
  5.2 材料与方法  74-75
    5.2.1 主要试剂  74-75
    5.2.2 主要仪器  75
    5.2.3 研究方法  75
  5.3 结果  75-76
  5.4 小结  76
  5.5 讨论  76-77
第六章 ZCS抑制HIV-1逆转录酶活性的研究  77-83
  6.1 引言  77
  6.2 材料与方法  77-79
    6.2.1 主要试剂  77
    6.2.2 主要设备  77
    6.2.3 实验原理  77-78
    6.2.4 实验步骤  78-79
  6.3 结果  79-80
    6.3.1 测定值  79
    6.3.2 抑制HIV-1逆转录酶活性的抑制率  79-80
    6.3.3 抑制HIV-1逆转录酶活性的IC_(50)  80
  6.4 小结  80
  6.5 讨论  80-83
第七章结论  83-85
致谢  85-86
参考文献  86-96
附录A 攻读硕士期间发表论文目录  96

预防HIV-1性传播的化合物ZCS的分子作用机理研究

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