新的酶抑制剂筛选研究策略

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流感病毒神经氨酸酶抑制剂的合理设计与筛选

流感病毒神经氨酸酶抑制剂的合理设计与筛选

流感病毒神经氨酸酶抑制剂的合理设计与筛选摘要流行性感冒(流感)是由流感病毒引起的上呼吸道疾病,每年影响数百万人的健康,造成比较严重的经济和社会问题。

但是到目前为止,人类对流感病毒一直缺乏安全有效的控制手段,这使得抗流感病毒药物研究成为当前药学研究的一个热点。

随着病毒学研究的进展,对流感病毒复制和感染过程的机理研究取得了重大的突破,在此基础上提出了一些可作为抗流感药物研究的靶标,比如:血凝素、神经氨酸酶、基质蛋白MZ以及核酸内切酶等。

本文以其中的一种靶标化合物即神经氨酸酶为研究对象,对其抑制剂做出合理的设计及筛选,为研究与合衬抗流感病毒的药物提供一个较为合理的方向。

关键词:流感;流感病毒;神经氨酸酶;定量构效关系1、立项依据1.1、流感的危害以及防治现状流行性感冒简称流感,是由流感病毒引起的呼吸道传染病,具有传染性强、流行面广、发病率高等特点,在儿童、老人及高危人群中的死亡率很高。

流感感染后的症状主要表现为高热、咳嗽、流涕、肌痛等,多数伴有严重的心、肾等多种脏器衰竭并能导致死亡。

流感可以通过消化道、呼吸道、皮肤损伤和眼结膜等多种途径传播,人员和车辆往来是传播本病的重要因素。

有数据表明,每次流感爆发期会使全球人口的近10%感染致病。

仅在20世纪,流感的大流行就有三次,每次均使25%~35%的人感染致病,死亡率超过2%。

迄今为止,世界上已发生过五次流感的大流行和若干次小流行,造成数十亿人发病,数千万人死亡,严重影响了人们的生活和社会经济的发展。

而预防和治疗流感给人们造成了沉重的经济负担,并导致劳动力的下降和人力资源的紧张。

然而面对己对人类健康、社会经济造成严重破坏的流行性感冒,人类却一直缺乏有效的手段。

1.2、有神经氨酸酶抑制剂预防与治疗流感的现状NA抑制剂是目前探索抗流感化学治疗药物研究中取得的突破性进展。

它可以有效地阻断流感病毒的复制过程。

与其它类型的抗流感病毒药物相比,NA抑制剂具有更高的疗效及更好的安全性和耐受性,并对所有的流感病毒亚型均有效,也很少出现病毒的抗药性。

遗传学研究中的抑制剂筛选和评价

遗传学研究中的抑制剂筛选和评价

遗传学研究中的抑制剂筛选和评价抑制剂是指一类能抑制生物体内特定酶或蛋白质活性的化合物,在药物研发和基因治疗等领域具有广泛的应用。

遗传学研究中,抑制剂的使用可以帮助科学家深入探索不同基因的作用机制。

这一篇文章将着重讨论如何从抑制剂中筛选出合适的化合物,并对其效果进行评价。

一、抑制剂筛选抑制剂的筛选一般涉及以下几个方面:1. 靶点的确定首先需要确定研究的靶点。

一般而言,基因组学研究中可以通过CRISPR/Cas9技术沉默不同的基因,然后观察其对细胞或生物体影响的变化来确定靶点。

抑制剂的使用可以进一步验证这些基因的作用机制。

2. 抑制剂库的构建确定了靶点后,接下来需要构建抑制剂库,即收集可能有抑制作用的化合物。

这个过程一般有两种方法,一是通过现有的文献数据或其他资源进行预测,二是进行高通量筛选,即在大量化合物中对其作用进行快速筛选,沉淀出具有潜力的抑制剂。

无论采用哪种方法,抑制剂库的建立对于后期的抑制剂评价具有非常重要的意义。

3. 抑制剂的筛选与鉴定将抑制剂添加到细胞或生物体中,通过测定抑制剂对靶点的作用程度,确定哪些抑制剂具有潜力。

鉴定合适的抑制剂可以使用多种方法,如荧光素酶法、荧光标记探针等。

二、抑制剂效果评价抑制剂的效果评价主要关注三个方面:1. 抑制剂的效力使用荧光素酶法、RNA测序等技术,来测试抑制剂的效力。

2. 抑制剂的选择性选择性指抑制剂对其他酶或蛋白质的干扰程度。

一般而言,选择性越高,抑制剂对靶点的效果就越显著。

3. 抑制剂的毒性除了考虑抑制剂对靶点的作用,还需要考虑其对整个细胞的影响。

抑制剂毒性的测定可以通过细胞存活率、细胞缺陷等多种方法来进行评估。

总之,在遗传学研究中,抑制剂的作用机制非常复杂。

只有在确定了靶点的基础上,对抑制剂进行快速筛选和评价,才能为研究提供更可靠的数据支撑。

随着技术的不断发展,人们在抑制剂筛选和评价方面也会有更多的进步。

药物代谢酶抑制剂的筛选及其药代动力学研究

药物代谢酶抑制剂的筛选及其药代动力学研究

药物代谢酶抑制剂的筛选及其药代动力学研究药物代谢酶抑制剂是一类能够抑制体内药物代谢酶活性的药物。

通过抑制药物代谢酶活性,可以提高体内药物的生物利用度,延长其血浆半衰期,从而增加疗效和减少副作用。

因此,药物代谢酶抑制剂的筛选及其药代动力学研究具有重要的临床意义。

一、药物代谢酶抑制剂筛选的方法和原理药物代谢酶抑制剂筛选的方法多种多样,主要包括体外筛选和体内筛选两种。

1. 体外筛选方法体外筛选方法主要利用酶促反应体系,通过测定药物代谢酶的底物转化率或产物生成速度的变化来评估药物的抑制活性。

常用的体外筛选方法包括酶抑制试验、酶活性测定、酶结合实验等。

酶抑制试验是最常用的体外筛选方法之一,它通过在反应体系中添加不同浓度的待测化合物,观察其对药物代谢酶催化作用的抑制程度。

常用的底物包括双氢可酮、非那根、苯妥英等。

酶抑制试验通常可以通过计算半抑制浓度(IC50)来评价药物的抑制活性。

2. 体内筛选方法体内筛选方法是基于动物模型进行的,常用的方法包括小鼠或大鼠系列、猪系列等。

在体内筛选中,通过给动物灌胃或静脉注射待测化合物,然后测定药物的药代动力学参数(如血浆浓度-时间曲线)来评估其抑制活性。

通过比较药物代谢酶抑制剂组与对照组的药代动力学参数,可以判断待测化合物是否具有抑制活性。

药物代谢酶抑制剂的筛选原理主要依据于药物在体内的药动学过程。

药物在体内经过吸收、分布、代谢和排泄等过程,其中代谢是药物被机体代谢酶转化为活性代谢产物或无活性代谢产物的关键环节。

如果能够通过抑制药物代谢酶的活性,减少或延长药物的代谢速度,就可以改变药物的药效和毒性。

二、药物代谢酶抑制剂的药代动力学研究药代动力学研究是对药物在体内代谢过程的定量分析和评估。

药物代谢酶抑制剂的药代动力学研究主要包括体内药物动力学参数的测定和药物相互作用的评估。

1. 体内药物动力学参数的测定体内药物动力学参数包括药物的血浆浓度-时间曲线、药物的消除半衰期、清除率等。

布鲁顿氏酪氨酸蛋白激酶新抑制剂的筛选

布鲁顿氏酪氨酸蛋白激酶新抑制剂的筛选

布鲁顿氏酪氨酸蛋白激酶新抑制剂的筛选癌症是人类面临的最主要的公共医疗卫生的问题之一,淋巴瘤和白血病的发病率也在逐年上升,困扰着人们的正常生活,关于治疗此类疾病的较为理想靶点布鲁顿氏酪氨酸蛋白激酶(Bruton’s tyrosine kinase,BTK)已经被报道,它在B淋巴细胞中扮演着重要的角色,通过抑制BTK进而可以达到治疗相关疾病的目的。

而临床上相关的抑制剂相对较少,因此需要筛选多种BTK新的抑制剂补充现有的数据库。

CNX-774是一种靶向BTK的共价抑制剂,为了提高其生物活性,探索共价交联基团对其活性的影响,以及补充CNX-774及其类似物在各个细胞系上的活性数据,设计并合成了一些新的共价交联基团,通过一些简单的化学修饰得到一系列
CNX-774新的类似物。

所有的抑制剂在200 nmol/L<sup>-1</sup>浓度时在IgE MM 细胞系上做了MTT试验,发现类似物RA-1和RA-3分别有60%和50%的抑制率,而CNX-774则活性较弱;之后类似物分别在8226 MM、Ramos、HBL-1细胞系作了活性评价,类似物RA-1和RA-3也展现出比CNX-774更好的活性;在HeLa等不含BCR 信号通路的细胞系做活性评价,发现RA-1和RA-3展现出类似或者更低的细胞毒性;抑制剂在大鼠血浆、肝微粒体和人肝微体的代谢稳定性做了评估,其中一些抑制剂的代谢稳定性略低于CNX-774。

然后通过分子对接手段辅助BTK抑制剂的筛选,同时可以更好地理解
CNX-774的类似物与BTK相互作用的模式。

通过以上手段筛选出相对理想的BTK 新的共价抑制剂RA-1和RA-3。

新型NDM-1酶抑制剂的筛选与研究

新型NDM-1酶抑制剂的筛选与研究

新型NDM-1酶抑制剂的筛选与研究王颖;刘忆霜;李兴华;白银磊;鲁众阳;肖春玲【摘要】目的建立肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)新德里β-内酰胺酶1(New Delhi metallo-β-lactamase-1,NDM-1)抑制剂的高通量筛选模型,从不同来源的样品中筛选该酶抑制剂,以期获得作用于NDM-1的新型抗耐药阴性菌的药物或药物先导物.方法克隆、表达并纯化肺炎克雷伯菌ATCC BAA-2146的NDM-1酶;基于在NDM-1作用下头孢硝噻吩溶液由黄色变成红色,且在486nm波长下具有光吸收的原理,建立酶活测定体系,构建和评价NDM-1抑制剂的高通量筛选模型;应用此模型筛选NDM-1抑制剂,评价其作为抗耐药阴性菌药物的可行性.结果得到了重组NDM-1酶,构建了NDM-1酶抑制剂高通量筛选模型,筛选得到5个NDM-1抑制剂,其中化合物IMB-XW2为该酶的非竞争性抑制剂,其Ki值为4.6μmol/L,IC50为10.3 μmol/L;该化合物在4μg/mL时可以使表达NDM-1的大肠埃希菌对美罗培南的敏感度提高8倍.结论成功构建了稳定性好、灵敏度高的NDM-1酶抑制剂的高通量筛选模型,应用该模型可筛选到NDM-1抑制剂,该抑制剂有可能成为新型的抗耐药革兰阴性菌的药物或药物先导物.【期刊名称】《中国抗生素杂志》【年(卷),期】2015(040)006【总页数】6页(P401-406)【关键词】NDM-1;高通量筛选;酶抑制剂【作者】王颖;刘忆霜;李兴华;白银磊;鲁众阳;肖春玲【作者单位】北京协和医学院中国医学科学院医药生物技术研究所,北京100050;北京协和医学院中国医学科学院医药生物技术研究所,北京100050;北京协和医学院中国医学科学院医药生物技术研究所,北京100050;北京协和医学院中国医学科学院医药生物技术研究所,北京100050;北京协和医学院中国医学科学院医药生物技术研究所,北京100050;北京协和医学院中国医学科学院医药生物技术研究所,北京100050【正文语种】中文【中图分类】R978.1随着抗生素的长期和广泛使用,细菌耐药问题日趋严重,致病菌中多药耐药菌株检出率的不断增加,耐药细菌感染的临床治疗面临巨大挑战。

天然产物中酶抑制剂的快速筛选方法研究进展

天然产物中酶抑制剂的快速筛选方法研究进展

天然产物中酶抑制剂的快速筛选方法研究进展近年来,随着生物技术的不断发展,人们对于天然产物中的酶抑制剂的研究日益深入。

酶抑制剂是一类能够抑制酶活性的化合物,对于研究和开发新药物具有重要意义。

然而,由于天然产物复杂多样的特点,如何快速筛选出具有酶抑制活性的潜在候选化合物一直是一个挑战。

本文将对天然产物中酶抑制剂的快速筛选方法研究进展进行探讨。

一、酶抑制剂的筛选方法在天然产物中筛选出具有酶抑制活性的化合物需要经过一系列的实验步骤。

目前,常用的筛选方法包括分离、纯化、鉴定和评价。

1. 分离和纯化:首先,需要从天然产物中分离出具有潜在酶抑制活性的化合物。

这可以通过常规的分离技术,如层析和萃取等来实现。

分离后,需要对所得化合物进行纯化,以获得高纯度的样品。

2. 鉴定:分离和纯化后的化合物需要经过结构鉴定,以确定其化学结构和组成。

这可以通过波谱学、色谱质谱等技术进行。

3. 评价:最后,需要对已知化合物进行酶抑制活性的评价。

目前常用的方法有体外酶活性测定、酶动力学研究等。

二、快速筛选方法的研究进展为了提高天然产物中酶抑制剂的筛选效率,科研人员不断探索和研究各种快速筛选方法。

以下是几种经典的研究进展:1. 高通量筛选技术:高通量筛选技术是一种能够在短时间内对大量样品进行酶抑制活性测试的方法。

其核心是建立自动化实验平台和高效的样品处理系统,以快速筛选出具有活性的化合物。

2. 转基因酵母筛选系统:转基因酵母筛选系统是一种利用酵母细胞作为基础的快速筛选方法。

通过在酵母细胞中表达目标酶蛋白,然后加入天然产物样品,观察酵母细胞生长或荧光表达等指标变化,以筛选出具有酶抑制活性的化合物。

3. 胶体金颗粒法:胶体金颗粒法是一种通过胶体金纳米颗粒的变色反应快速筛选出具有酶抑制活性的化合物的方法。

其原理是当酶抑制剂存在时,酶活性会发生变化,导致胶体金颗粒的颜色发生可见变化。

三、进一步发展与应用酶抑制剂在新药物研发、疾病治疗等领域具有广阔的应用前景。

第十章 新酶的发现与筛选

第十章 新酶的发现与筛选

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微生物作为酶源的优点
( 2 )培养简便、繁殖快、发酵周期短, 能控制培养条件大幅度提高酶的产量。 ( 3 )微生物易变异,可采用各种遗传变 异手段,培育出新的、更理想的菌株。
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第10章 新酶的发现与筛选
4
二、 微生物新酶的获取途径
购买商品化的酶
购买产酶微生物
获取途径 从自然界筛选产酶微生物
第10章 新酶的发现与筛选
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示例1 基因组序列搜索
查找基因组序列:Kluyveromyces lactis 搜索基因组序列中的还原酶 reductase
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第10章 新酶的发现与筛选
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2、 基因挖掘法
基因组狩猎原理
以已知酶为探针,与整个数据库的酶进行比 对,获得中等相似度( 50%~70% )的酶进行克 隆表达,通过功能筛选并获得所需要的酶。
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第10章 新酶的发现与筛选
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示例2 数据库比对寻找相似酶序列
酶探针的氨基酸序列
NADPH-dependent alpha-keto amide reductase [Kluyveromyces marxianus]
GenBank: BAP73216.1
1 61 121 181 241 301 MTNQKFFTLS AETYKTYPEL IHSPFFDKDL FSPFLQNQTP QVLLLWVYKR YTKYNSEAQK NGNKIPAVAV GAALKETKKP NIDLETAWKQ GIVEFSQKND GILPVTTSAK VGTGTKWYKA REEIFITDKF LEELYKSGKA ILLEAYSPLG IERIKQAQDI EETDATFSQE SSLHKISEDP KNIGVSNFTV PLQKKPADAD FSFDLTEEEV LTDIVKLSLD KSALETALKK EDLKKVLAIA QQPFYQYLKE KKITDLGLQH TVPGIVHIDA LGVDYVDLYL EIKPQVNQIE LSEKYNKTEA EPVRLYWVDF

α-葡萄糖苷酶抑制剂体外筛选方法的研究

α-葡萄糖苷酶抑制剂体外筛选方法的研究

Dain 11 03 Lio i g Ch n ; . tt yL b r tr f w—tc r Ch n s e ii eP a ma e tc l o e s la 6 4, a n n i a 3 S aeKe a o ao o y Ne e hf i e eM d cn h r c u ia c s. o Pr
食品研究与开发
生 物工 程
Fo d Ree r hAn v lo n o sa c dDe eo me t
21 0 2年 8月
第3 卷第8 l 3 期 71

葡萄糖苷酶抑制剂体外筛选方法的研究
朱 文佳1寇 自农2 曦 付绍平 朱靖博l,萧伟 , , 张 , , I, l 4
Ab ta t sr c :A o e c e nn t o re-gu o ia e i hb tr a e n e tb ih d b n v ls r e ig meh d f  ̄ l c sd s n iio sh sb e sa ls e y HPL n v to Th o C i i . e r e z mai ciiis o - l c sd s r ee mi e y mo i rn h ee s fPNP fo t e s b tae n y t a tvte f c g u o i a e we e d tr n d b nt ig t e r la e o o r m h u sr t PNPG. I o d r o m p o e t e ee to s n i vt, t e o d t n o n y e— aay e r a t n . n r e t i r v h d tcin e st iy h c n ii s f e z m i o c tl z d e ci we e o r o t zd pi e .Ac r o e wa s d t ai ae te e tb ih d meh d T e r s lss o d t a h C5 v l e f — mi ab s su e o v ld t h sa ls e t o . h e u t h we h tt eI 0 au so gu o i a e i hb tr cii e f Ac r o e wa .7 mg mL.W h c s co e o t e e p rme tld t l c sd s n iio s a t t s o a b s s 20 / vi ih wa l s d t h x e i n a a e r p re n ltr tr s S h smeh d c u d b s d a n atr a ieo a i o a to f r mb y, n t e ot d i i au e . o ti t o o l eu e sa len t ft dt n l e v r i meh d o T e l a d i c u db s di eh g —tr u hp ts re i go 一 l c sd s n i i r. o l eu e t ih h o g u c e n n f gu o ia eih bt s nh o K e r :0一 lc sd s n iio s HPL s re igmo e; ib t smelts e z mekn tc y wo ds 【gu o i a ei hb tr ; C; c e n n d l d a ee li ; n y ieis u
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限速酶



酶的活性较低,催化限速反应的酶,又称关 键酶; 特点:催化的反应速度慢、反应一般不可逆、 一般处于起始部位或分叉点和可以是一个或 多个; 限速酶的抑制剂效果最理想。
酶抑制剂(Enzyme inhibitors)

(别构调节、


能够抑制酶活性的化合物被称为酶抑制剂,主要被 应用于酶活性的调节; 酶活性的调节是一切生物都存在的最原始、最基本 的调节方式; 细胞水平调节酶活性主要改变酶原有活性和酶量; 酶活力的调控方式多种多样,如抑制作用、诱导作 用、酶原激活、共价修饰、激素调控等。别构调节、
Inhibited enzyme Inhibitor
Renin Renin, human Reverse Transcriptase, AMV protein Rho-Associated kinase Rho-Kinase Rho-Kinase Ribonuclease A Ribonuclease A Ribonuclease A APP-Secretase β-Secretase β-Secretase γ Secretase γ Secretase Spermidine synthase Spermine synthase Sphingomyelinase (neutral) Sphingosine acyltransferase Sphingosine Nacyltransterase Squalene epoxidase Squalene Synthase Pepstatin A D-His-Pro-Phe-His-Leu-y-(CH2NH)-Leu-Val-Tyr Nalidixic acid Y-27632 dihydrochloride >99 % (HPLC) solid Hydroxyfasudil solid ³ 98 % (HPLC) Y-27632 dihydrochloride >99 % (HPLC) solid Diethyl pyrocarbonate Ribonuclease Inhibitor from human placenta Ribonuclease Inhibitor from human placenta [Asn670, Sta671, Val672]-Amyloid b/A4 Precursor Protein 770 Fragment 662-675 trifluoroacetate salt Glu-Val-Asn-[(2R,4S,5S)-5-amino-4-hydroxy-2,7dimethyloctanoyl]-Ala-Glu-Phe trifluoroacetate salt b-Secretase Inhibitor [(2R,4R,5S)-2-Benzyl-5-(Boc-amino)-4-hydroxy-6phenylhexanoyl]-Leu-Phe-NH g-Secretase Inhibitor 2 trifluoroacetate salt Cysteamine hydrochloride Cysteamine hydrochloride GW4869 solid ~91 % (HPLC) Fumonisin B2 from Fusarium moniliforme Fumonisin B1 from Fusarium moniliforme NB-598 solid ~97 % YM-53601 solid >98 % (HPLC)
用的调节是一切生物都存在的最原始,最基本的调节方式
Binding of an enzyme to its substrate and inhibitor
Alway possible Not possible with uncompetitive inhibitors Not possible with competitive inhibitors Not possible with competitive or uncompetitive inhibitors
新的酶抑制剂筛选研究策略
胡海峰
主要内容


酶的特性 一些重要类别酶抑制剂的研究进展 1 具有抗艾滋病作用的酶抑制剂 2 具有抗肿瘤作用的酶抑制剂 3 具有调节血脂、降血压作用的酶抑制剂 酶抑制剂的筛选策略
I 酶的特性


Βιβλιοθήκη 酶由生物细胞产生的、具有催化化学反应功能的生 物催化剂; 生物催化剂:蛋白质组成的生物催化剂(酶)和核 糖核酸组成生物催化剂(核酶); 已经发现核鉴定的酶有2000多种,其中200种酶获 得结晶,命名方法是在底物名称后加‘ase’; 酶的六大类别:氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂 合酶、异构酶、连接酶等。 酶的高效催化特性、高度专一特性、可调控特性及 失活变性等
Prod uct # P531 8 H613 7 N887 8 Y050 3 H441 3 Y050 3 D575 8 R438 0 R725 3 A184 7 G82 91 S456 2 B530 6 S218 8 M65 00 M65 00 D169 2 F377 1 F114 7 N453 6 Y012 8
(别构调节、
II 一些主要类别酶抑制剂的研究
I 作为抗生素 II 作为生理疾病治疗药物 III 作为生化研究试剂
艾滋病与酶抑制剂




治疗艾滋病的药物主要有三类,包括进入抑制剂、逆转录酶抑 制剂和蛋白酶抑制剂。到2004年9月,共有26种药物和配方被 美国FDA批准用于艾滋病感染者的临床治疗。虽然这些药物尚 不能彻底治愈艾滋病,但它们对抑制人体内的艾滋病病毒、延 长患者的生命有很好的疗效。 进入抑制剂和整合酶抑制剂是目前国际上抗艾新药物研究最前 沿和最热门的方向。 美国FDA已经于2003年批准了世界上第一个HIV进入抑制剂T -20,同时国际上处于临床II期试验的HIV进入抑制剂高达6种, 预期将分别在2007、2008和2009年获准用于临床治疗。 只有美国和日本药业公司开发的两种化学物质作为整合酶抑制 剂进入临床I期研究。
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