天然多糖具有稳定性高、无毒、生物相容性好、可降解等优点,因此,基于天然多糖材料的研究一直是近年来的热门课题之一。纤维素(Cellulose)作为自然界中分布最广、产量最大的一种天然多糖,对纤维素的高值化利用显得尤为重要。纳米纤维素(Nanocellulose)是一种新兴的生物质基材料,具有比表面积大、机械强度高、弹性模量高、生物相容性好等优点。此外,纤维素材料表面丰富的羟基可用于改性,以制备出各种特异性刺激响应性释放的药物载体,在癌症治疗和病虫害防治等领域展示出广阔的应用前景。本课题旨在设计具有不同功能的纤维素基载药系统,实现生物活性物质的高效安全递送及智能释放。本论文主要从以下两个方面开展工作:(1)研究功能性纤维素基载药系统在高效抗肿瘤研究中的制备策略;(2)研究功能性纤维素基载药系统在病虫害防治领域中的设计思路。具体内容和结果总结如下:1、设计了一种增强粘性的p H响应型双网络纤维素基水凝胶(PTX@PDA-oncolytic viral therapyPy-CNC-AG)用于抗肿瘤研究,该载药凝胶由琼脂糖(AG)和聚多巴胺涂覆的芘荧光修饰的纤维素纳米晶(PDA-Py-CNC)通过网络互穿策略形成双重网络结构,负载抗肿瘤药物。聚多巴胺(PDA)的粘性提高了纤维素基水凝胶的细胞亲和力并避免药物泄漏,紫杉醇负载率达22.62%。该纤维素基水凝胶表现出p H响应释放行为,在p H 5.5条件下药物释放率是p H 7.4条件下的8.46倍。体外细胞实验表明,该载药凝胶具有高效抗肿瘤效果,诱导MCF-7细胞12 h后凋亡率达94.1%。此外,芘修饰的纤维素纳米晶(Py-CNC)赋予了纤维素基水凝胶荧光特性,可实现细胞摄取过程中对纤维素基水凝胶的可视化观察,显示出良好的细胞相容性。2、构建了一种促进活性氧(ROS)生成的铜离子/纤维素基纳米载体(Au/Cu-DOX@CNCs)用于肿瘤化学动力学治疗(CDT)研究。以纤维素纳米晶(CNC)为载体,以Cu~(2+)为表面的离子配体连接剂,共轭金纳米粒子(Au NPs)并负载药物阿霉素(DOX),制备得到基于CNCs的纤维素基纳米载体。该纤维素基纳米载体对酸性环境有高度的响应性,Cu~(2+)和DOX均表现出酸响应释放行为。ROS生成实验证实Au/Cu-DOX@CNCs的ROS的生成强度比游离DOX高出近3倍,体内抗肿瘤实验进一步表明该纳米载体优异的肿瘤抑制效果和良好的生物相容性。该纳米载体通过递送大量的高活性Au NPs、Cu~(2+)和DOX,协同ROS增强的氧化损伤和化疗的杀伤作用,实现对肿瘤细胞高效的杀伤作用。3、制备了一种负载农药的网状铜离子/纤维素基水凝胶(PDA/HDA-Cu/MEP@CNC)用于提高农药叶片沉积率。该网状纤维素基载药系统通过铜离子螯合作用,以聚多巴胺(PDA)和十六烷基胺(HDA)包覆的纤维素纳米晶为载体并负载模型农药杀螟硫磷(MEP)。PDA提高了该载药系统在叶片上的亲和力并提供了碱响应的快速释放特性。纤维素纳米晶交联的网状结构和PDA的粘性使该载药系统在叶面上的接触角降低了13.4%,并且提高了该载药系统在叶片上的沉积效率。抗真菌活性实验结果表明,该载药系统在较低的农药用量下表现出INCB28060使用方法与商品MEP相当的抗真菌活性效果,能够有效减少农药用量PF-03084014配制、提高农药的使用效率。生物安全性实验表明,该载药系统处理的大肠杆菌的存活率均超过95%,表现出良好的生物安全性。4、构建了一种用于农药控制递送的纤维素基纳米农药载体(TA/Cu-MEP@βCNC)用于农作物保护研究。该纤维素基纳米农药载体使用植物来源的、生态友好的β-环糊精和单宁酸(TA)的修饰纤维素纳米晶,模型农药杀螟硫磷通过疏水和氢键相互作用与CNC载体结合,载药率整体提高了90%。由于CNC与β-环糊精结合获得的特殊表面凸起结构以及单宁酸的粘附特性,实现了在叶片上的有效粘附和保留,该纳米农药载体的叶片沉积率提高到27%,是纯药的1.8倍。此外,TA/Cu络合物赋予了纤维素基纳米农药载体p H刺激响应特性。该纤维素基纳米农药载体通过Cu~(2+)和农药的共同递送,表现出高效的抗真菌(74%)和杀虫活性(97%)。
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小麦条锈菌调控TaSTP3和TaSWEE14d转运寄主蔗糖的分子机制研究
获取宿主源的糖是病原体生存、繁殖的关键。然而,很少有研究关注病原菌如何操纵宿主的糖转运途径使自身获取更多可利用的宿主源的糖。作为活体营养寄生型真菌,小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)完全依赖于宿主获取生长发育所需的糖,解析小麦条锈菌转运寄主糖的分子机制,为制定行之有效的病害防控策略奠定基础。本研究利用分子生物学等手段对小麦条锈菌获取寄主蔗糖的两条途径做了系统地解析,揭示了两条较为完整的转运路径。一是由Ta WRKY61-Ta WRKY82-Ta VQ5模块转录调控糖转运蛋白Ta STP3介导条锈菌转运寄主源蔗糖以供其生长繁殖所需的途径。实验室前期从小麦79条Ta STPs基因中鉴定到一个受条锈菌诱导高表达的糖转运蛋白基因Ta STP3。RNAi-Ta STP3转基因小麦能够抑制条锈菌菌丝的生长发育,而Ta STP3过表达转基因植株促进菌丝拓展,感病表型明显增强,表明Ta STP3是一个小麦易感条锈病因子。利用Ta STP3的启动子进行酵母单杂交筛选获得了5个候选转录因子基因Ta WRKY17、Ta WRKY19、Ta WRKY61、Ta WRKY82和Ta PHR1。本研究在此基础上进一步明确了小麦在感条锈病过程中Ta STP3的转录调控方式,现获得以下主要结果:1.利用GC-MS分析发现转基因小麦叶片的蔗糖含量与Ta STP3的表达量呈正相关,在Ta STP3过表达转基因植株叶片中蔗糖含量升高,而在RNAi-Ta STP3转基因植株叶片中蔗糖含量下降。Ta STP3回补酵母突变体后,又恢复了突变体转运葡萄糖和蔗糖的功能。此外,Ta STP3过表达植株的转录组分析发现,一些防御相关基因显著下调,特别是启动子区域含有糖响应顺式作用元件SREs(Sugar responsive elements)的防御基因,表明这些基因的转录抑制是对糖积累增强的响应。2.对Ta STP3酵母单杂交筛选到的5个候选转录因子基因Ta WRKY17、Ta WRKY19、Ta WRKY61、Ta WRKY82和Ta PHR1进行了过表达转基因小麦的创制,通过表型鉴定和功能分析明确了在小麦感条锈病过程中特异性调控Ta STP3的转录因子是Ta WRKY19、Ta WRKY61和Ta WRKY82,这3个转录因子都是小麦抗条锈病的负调控因子,能够激活Ta STP3的表达。3.Ta WRKY19的表达量受条锈菌的诱导而Ta WRKY61和Ta WRKY82的转录水平对条锈菌的侵染无响应,并且Ta WRKY61和Ta WRKY82之间能相互作用且都不与Ta WRKY19互作;我们推测Ta WRKY19有单独的调控方式,而Ta WRKY61和Ta WRKY82协作共调控Ta STP3。通过转录组数据和双荧光分子互补(Bi FC)实验,我们筛选到在小麦感条锈病过程中特异表达并与Ta WRKY61和Ta WRKY82互作的VQ蛋白;随后双荧光素酶报告系统进一步selleck产品证明Ta WRKY61-Ta WRKY82-Ta VQ5模块协同转录激活Ta STP3的表达。二是由Pst15882-Ta MYB50模块介导条锈菌劫持小麦糖转运蛋白Ta SWEET14d的途径,使宿主源蔗糖被大量累积以供其生长繁殖所需。实验室前期利用转录组数据、q RT-PCR、GWAS分析,筛选鉴定到一个在小麦感条锈病过程中特异性表达systemic immune-inflammation index的SWEET基因Ta SWEET14d。酵母单杂交筛选到调控Ta SWEET14d的转录因子Ta MYB50。本研究在此基础上进一步明确了Ta SWEET14d的功能以及条锈菌劫持它的方式,现获得以下主要结果:1.利用小麦转基因技术创制了Ta SWEET14d的过表达植株和编辑植株。Ta SWEET14d过表达转基因小麦接种条锈菌后,叶片孢selleck化学子量增多,菌丝拓展面积增大,感病表型增强;CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术创制的Ta SWEET14d沉默植株能够抑制条锈菌菌丝的生长发育,表明Ta SWEET14d正调控小麦感条锈病的过程。2.酵母突变体互补技术和GC-MS分析表明,Ta SWEET14d转运蔗糖,并且在Ta SWEET14d过表达转基因小麦叶片中蔗糖含量增加。亚细胞定位分析发现Ta SWEET14d在烟草叶片和小麦原生质体中定位在高尔基体上。3.对调控Ta SWEET14d的转录因子基因Ta MYB50进行了过表达转基因小麦和瞬时沉默植株的创制,通过表型鉴定和功能分析,表明Ta MYB50是小麦感条锈病的负调控因子,能够抑制Ta SWEET14d表达。EMSA、双荧光素酶报告系统分析表明Ta MYB50通过结合Ta SWEET14d启动子的顺式作用元件TA-box来抑制它的表达。4.酵母双杂交筛选获得的与Ta MYB50互作的条锈菌效应蛋白Pst15882,它们在细胞质与细胞核中相互作用。Pst15882在烟草叶片中抑制BAX诱导的细胞程序性死亡;在小麦叶片瞬时表达Pst15882能抑制胼胝质的累计,并诱导Ta SWEET14d表达。而沉默Pst15882能限制条锈菌的生长,使Ta SWEE14d不能被诱导表达。双荧光素酶报告系统分析表明Pst15882能削弱Ta MYB50对Ta SWEET14d的转录抑制作用。小麦条锈菌转运寄主蔗糖的两条途径都是以寄主糖转运蛋白为核心靶标,通过转录水平的调控使宿主源的糖富集在条锈菌与寄主细胞交互界面,为条锈菌提供更多可利用的宿主源的糖。在此,我们的研究为活体营养型真菌摄取寄主营养分子机制开拓了新的视野,也为创制抗条锈病的小麦种质奠定了分子基础。
α-亚麻酸通过mTOR/NF-κB途径激活自噬减轻脂多糖诱导的巨噬细胞炎症
自噬与先天免疫信号密切相关,是真核细胞维持稳态、实现更新的重要进化保守机制。然而,关于自噬调节在炎症条件下的作用的研究一直缺乏。α-亚麻酸富含多种生物活性;但其对巨噬细胞的炎症保护机制尚不清楚。本研究通过脂多糖(LPS)刺激小鼠巨噬细胞,观察α-亚麻酸是否能减轻炎症反应,并探讨自噬在这一过程中的作用。结果表明,α-亚麻酸增加LParsenic biogeochemical cycleS刺激的巨噬细胞的自噬通量,抑制氧化应激,减轻炎症反应。自噬激动剂雷帕霉素增强α-亚麻酸的抗炎作用,自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)抑制其保护作用。结合蛋白相互作用的机制,我们进PF-07321332生产商一步分析了参与自噬和炎症的m更多TOR/NF-κB信号通路,我们的研究发现α-亚麻酸抑制mTOR/NF-κB信号通路,激活自噬,减轻炎症反应。总之,我们的工作强调增加自噬通量是一种潜在的方法。
灸法治疗肝郁气滞型抑郁症的疗效观察及对褪黑素、NSE、IL-6及神经递质的影响
目的 观察灸法治疗肝郁气滞型抑郁症的临床疗效及其对患者褪黑素、神经元特异性烯醇化酶(seColoration geneticsrum neuron specific enolase, NSE)、白介素-6(interleukin-6, IL-6)及神经递质水平的影响。方法 将100例肝郁气滞型抑郁症患者随机分成观察组和对照组,每组50例。对照组采用西医常规治疗,观察组在对照组治疗基础上联合海南沉香灸治疗。观察两组治疗前后匹兹堡睡眠质量指数(Pittsburgh sleep quality index, PSQI)、汉密顿抑郁量表(Hamilton depression scale, HAMD)、抑郁自评量表(self-rating depression scale, SDS)、健康调查简表(36 items short form health survey, SF-36)和中医证候积分的评分变化,观察两组治疗前后血清褪黑素、NSE、IL-6、白介素-10(interleukin-10, IL-10Elexacaftor体内实验剂量)、碱性髓鞘蛋白(myelin basic protein, MBP)、多巴胺(dopamine, DA)和去甲肾上腺素(noradrenalin, NE)水平的变化。比较两组临床疗效。结果 观察组总有效率高于对照组(P<0.05)。观察组治疗后PSQI评分、HAMDRAD001采购评分、SDS评分和中医证候积分均低于对照组(P<0.05),SF-36评分高于对照组(P<0.05)。观察组治疗后血清IL-10、褪黑素、DA和NE水平均高于对照组(P<0.05),血清MBP、NSE和IL-6水平均低于对照组(P<0.05)。结论 在西药治疗基础上联合灸法治疗可提高肝郁气滞型抑郁症的临床疗效,改善抑郁症状,调节炎性因子,促进神经功能恢复。
链霉菌CJ0806次级代谢产物及抗乳腺癌活性研究
昆虫广泛生存于地球各地,是地球上数量最大且种类最多的动物,因此与昆虫共生的微生物也种类繁多。昆虫共生菌受到共生昆虫生存环境的复杂性与多变性的影响,导致其产生的次级代谢产MRTX849细胞培养物结构新颖,活性较好,部分产物具有明显的抗肿瘤、抗菌、抗疟疾等活性,是活性次级代谢产物的多产者,在药物开发方面具有庞大的研究潜力。为挖掘潜在的先导化合物而研究昆虫共生菌的次级代谢产物具有重要意义。本文以日本弓背蚁共生菌为研究对象,采用平板稀释法共分离出日本弓背蚁共生菌100株,通过16S rDNA序列分析,鉴定大多数菌株为链霉菌属,进一步对所有菌株的次级代谢产物进行初步的药理活性筛选,筛选结果表明菌株CJ0806的次级代谢产物对抑制乳腺癌细胞具有较好活性,故选择链霉菌株CJ0806为实验菌株。对链霉菌CJ0806进行基因组测序,使用antiSMASH软件进行分析,发现共有39个次级代谢产物生物合成基因簇,包括Ⅰ类聚酮类、Ⅱ类聚酮类、倍半萜类等基因簇。对链霉菌CJ0806菌株进行大量发酵,采用常规cryptococcal infection的柱层析(CC)、C18反向硅胶柱层析(ODS)、凝胶柱色谱(Sephadex LH-20)、高效液相色谱(RP-HPLC)等方法,结合生物活性追踪方法,进行菌株CJ0806的次级代谢产物单体化合物的分离,共分离得到7个化合物,经核磁共振、质selleck激酶抑制剂谱等波谱学方法并结合文献比对,最终鉴定这7个化合物全部为Ⅱ类聚酮类化合物。并对菌株CJ0806的次级代谢产物进行LC-MS/MS测谱,利用MZmine 2软件对质谱数据进行相关处理,上传至GNPS网络平台构建分子网络,与分子网络库已有化合物进行匹配,结果发现此菌株存在其他蒽环类化合物,并且有合成新化合物的潜力,还有继续分离的必要性。最后采用MTT法筛选化合物的抗肿瘤活性,结果发现aclacinomycin A对人乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231、MDA-MB-453有着较强的细胞毒性,其IC50为0.23-0.37 μM。为了深究aclacinomycin A对人乳腺肿瘤细胞的抑制侵袭功能,进行划痕实验和Transwell实验,结果表明aclacinomycin A可以抑制人乳腺肿瘤细胞的迁徙和侵袭,具备进一步深入研究的发展潜力。
以CD27的胞外结构域为嵌合抗原受体构建靶向CD70的CAR-T细胞
该研究以CD27分子的胞外段的部分肽段为嵌合抗原受体构建靶向CD70的嵌合抗原受体T(chimeric antigen receptor T,CAR-Trenal pathology)细胞并在体外验证其功能。通过流式细胞术检测急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞系的CD70靶抗原的表达情况,利用基因工程方法构建包含4-1BB共刺激因子的第二代Anti-CD70慢病毒表达载体,并制备相应慢病毒,感染激活的人CD3~+T细胞,获得靶向CD70的第二代CAR-T细胞。流式细胞术检测靶向CD70 CAR-T细胞对AML细胞系的体外杀伤功能;CBA试剂盒测定其细胞因子(包括IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ)的分泌水平。研究结果表明,AML细胞系均表达CD70,并且在效靶比为1?1、2?1和5?1时,CD70 CAR-T细购买RP56976胞都能明显且特异性地杀伤表达CD70的AML细胞系。相比于对照组,CD70CAR-T细胞在杀伤点击此处靶细胞时分泌更高水平的IL-6、IL-10、IFN-γ等细胞因子(P<0.05)。综上所述,该研究成功构建了靶向CD70的CAR-T细胞,其可高效地杀伤表达CD70的靶细胞,为以后进一步改进和优化CD70 CAR-T提供了依据。
园艺工作坊护理模式在女性精神分裂症患者中的应用效果
目的 探讨园艺工作坊护理模式在女性精神分裂症患者中的应用效果。方法 选取2020年10月至2021年7月福建省福州神经精神病防治院收治的132例女性精神分裂症患者作为intramammary infection研GW-572016研究购买究对象,按照随机数字表法将其分为对照组与干预组,每组各66例。对照组脱落5例,干预组脱落3例,最终对照组完成61例,干预组完成63例。对照组给予常规护理,干预组在常规护理基础上采用园艺工作坊护理模式。比较两组不同时间多伦多述情障碍量表(TAS-20)评分、汉密顿抑www.selleck.cn/products/r-gne-140郁量表(HAMD)评分。结果 两组患者干预后2、4、6周TAS-20评分均低于干预前,差异有统计学意义(P<0.05);干预组干预2、4、6周的TAS-20评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者干预后2、4、6周HAMD评分均低于干预前,差异有统计学意义(P<0.05);干预组患者干预后2、4、6周HAMD评分均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 园艺工作坊护理模式有助于改善女性精神分裂症患者述情障碍,缓解抑郁症状,增强其情感表达能力,且效果显著。值得临床广泛应用。
苯并芘上调食管鳞癌环氧化酶-2表达诱导M2型巨噬细胞浸润增加机制
目的 研究有吸烟史的食管鳞癌患者肿瘤微环境中M2型肿瘤相关巨噬细胞浸润增加的潜在机制。方法 通过免疫组织化学法以及免疫浸润分析(CIBERSORT)数据库分析检测M2型肿瘤相关巨噬细胞在有/无吸烟史的食管鳞癌患者中表达差异。通过癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)数据库检测有吸烟史的食管鳞癌患者肿瘤组织中参与调控巨噬细胞招募与极化相关的环氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX2)表达变化。使用烟草中主要致癌物苯并芘处理食管鳞癌细胞,通过蛋白印迹(Western blotting)与实时荧光定量聚合酶链反应法(real time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)法检测COX2表达变化。通过Transwell法评估苯并芘刺激前后对肿瘤细胞上清对巨噬细胞招募作用的影响。构建肿瘤细胞上清-巨噬细胞共培养体系,使用Western blotting法与RT-qPCR法评估苯并芘刺激前后肿瘤细胞上清对巨噬细胞M2型标志物表达变化。通过观察巨噬细胞形态变化辅助判断其Torin 1极化情况。结果 有吸烟史的食管鳞癌患者M2型巨噬selleck化学细胞浸润明显升高;在烟草中主要致癌物苯并芘刺激下,食管鳞癌细胞中COX2明显增多;经苯并芘刺激后肿瘤细胞上清对巨噬细胞招募作用明显增强;经苯并芘刺激后肿瘤细胞上清处理巨噬细胞后可诱导其向M2型巨噬细胞极化。结论 在烟草中主要致癌物苯并芘的刺激下,食管鳞癌细胞可诱Biosensing strategies导巨噬细胞进入肿瘤微环境并诱导其向M2型肿瘤相关巨噬细胞极化。
线粒体网络重塑对巨噬细胞影响的研究进展
线粒体网络重塑是维持anatomopathological findings细胞稳态的重要过程,与线粒体的功能密切相关。新线粒体的形成(生物发生)和受损线粒体的清除(线粒体自噬)之间的相互作用是线粒体网络重塑的重要表现方式。此外,线selleck产品粒体的裂变和融合是生物发生和线粒体自噬之间的桥梁。近年来,这些过程的重要性已经在多种组织和细胞类型以及各种条件下被描述出来。比如在巨噬细胞的极化及效应器功能过程中,可以观察到线粒体网络的强健重塑。研究也揭示线粒体形态结构和代谢改变在调控巨噬细胞功能中的重要作用,所以相应的如何调控线粒体网络的重塑同样在巨噬细胞免疫反应中起着至关重要的作用。该文主要总结了线粒体网络重点击此处塑中,线粒体新生、裂变、融合和自噬的分子机制,并整合这些机制,探讨它们在巨噬细胞极化、炎症小体激活和胞噬作用中的生物作用。
基于靶标结构的新型HIV-1衣壳抑制剂的设计、合成与活性评价
人类免疫缺陷病毒(HIV)是严重慢性感染性疾病艾滋病(AIDS)的病原体,其中HIV-1为主要致病亚型。联合抗逆转录病毒疗法(cART)的应用可以in vitro bioactivity将HIV感染者体内的病毒载量降低到检测限以下,但由于HIV无法从体内被彻底清除,因此感染者需要终身服药,这不可避免地导致耐药性和毒副作用等问题。因此,研发新机制、新结构的抗HIV药物来丰富现有的治疗方案迫在眉睫。HIV-1衣壳(CA)是构成具有感染能力的成熟病毒不可或缺的结构蛋白,其内部包裹着HIV-1基因组、病毒复制的关键酶和调控因子。HIV-1 CA在病毒复制周期中发挥多重作用,在复制早期能够参与和调控病毒遗传物质在胞质内的运输、核输入、脱壳、逆转录和整合过程,在复制晚期对病毒的组装与成熟至关重要。CA单体通过多种蛋白-蛋白相互作用组装成完整衣壳,破坏这些关键的蛋白-蛋白相互作用会影响衣壳的稳定性,导致产生的子代病毒感染能力降低或丧失,从而抑制HIV-1的复制。PF74是结合在NTD-CTD界面的小分子抑制剂,尽管机制独特,但是抗病毒活性差和代谢不稳定的问题导致其未能进入临床研究。Lenacapavir(LEN)是由吉利德公司对PF74进行多轮迭代修饰后得到的,它具有皮摩尔级抗HIV活性和良好的代谢稳定性,是首个被FDA批准的HIV-1衣壳抑制剂。然而,在临床试验和体外筛选中发现了多种对LEN不敏感的耐药株,而且该药物合成复杂、用药成本昂贵,这限制了它在临床的应用。因此,研发高效抗耐药、成本低廉的HIV-1衣壳抑制剂成为目前的研发热点。基于LEN存在的问题,本论文综合运用分子杂合策略、基于结构的药物设计策略和多位点结合策略,发现了两类具有新结构、新机制的HIV-1衣壳抑制剂。一、含4-喹唑啉酮的苯丙氨酸类HIV-1衣壳抑制剂的设计、合成与活性评价本章运用分子杂合策略,将LEN、GSK878、111和PF74的优势片段进行改造并拼接组合获得了化合物的基本骨架,为了提高化合物的抗耐药性,我们基于保守的NTD-NTD界面的结构,在化合物的R4环系引入了不同的取代基伸向该蛋白界面,以增强化合物与Ser41的相互作用。我们通过模块化“搭积木”式合成策略,高效地合成了 I系列化合物。在I系列化合物中,IC-2i具有最强的体外抗HIV活性(EC50=0.65±0.27 nM)和优秀的选择性(SI>1570.0)。SPR实验中,IC-2i表现出与CA六聚体较强的亲和力(KD=2.7±0.5 nM)和较长的保留时间(180分钟)。单轮感染实验结果表明IC-2i具有强大Blebbistatin体内的早期抑制活性,该抑制效果与逆转录酶活性无关。在早期阶段,IC-2i与CPSF6竞争CA结合位点,从而抑制其对CA正常生物学功能的调控。在化合物晚期作用机制测试中,IC-2i对多种亚型的HIV-1 CA和多种耐药株的体外组装无明显促进作用,反而Fulvestrant作用可能诱导其形成不包含病毒基因组的异常衣壳。用化合物处理用来包装假病毒的细胞后,IC-2i导致了产生的假病毒中p24含量增加,验证了该化合物诱导衣壳异常组装的作用。随后,我们通过分子对接预测了 IC-2i的结合模式,并通过FEP计算了优势结构的改造对于化合物结合自由能的影响,从而解释了 I系列化合物活性较LEN降低的原因,并预测了化合物与不同耐药株的亲和力。初步的成药性评价中,IC-2i在人肝微粒体和人血浆中具有优于PF74的代谢稳定性。小鼠体内急性与亚急性毒性实验中,IC-2i表现出与细胞实验中相符的安全性;在大鼠体内,IC-2i皮下注射给药时表现出优秀的药代动力学性质(T1/2=19.9±14.2 h,F=61.73±16.1%)。综合以上,IC-2i是一种不同于LEN的,具有强大抗病毒活性和全新机制的HIV-1衣壳抑制剂,该化合物有进一步修饰为长效HIV-1抑制剂的潜力。二、二聚化的苯丙氨酸类HIV-1衣壳抑制剂的设计、合成与活性评价在本章中,为了探索NTD-CTD未被占据的口袋,以设计高效低成本的HIV-1衣壳抑制剂,我们基于多位点结合策略,以2-哌嗪酮或2,5-哌嗪二酮作为连接链,设计了一系列新型苯丙氨酸衍生物二聚体。构效关系研究表明,二聚体较单体具有更强的抗病毒活性,另外,多个氟原子和甲氧基取代有益于提高抗病毒活性。本系列化合物中,IIC-1d是抗病毒活性最强的化合物(EC50=0.57±0.13 μM),略优于PF74(EC50=0.75±0.33μM)。SPR实验结果表明,IIC-1d对CA单体的亲和力略高于CA六聚体,意味着其在晚期与CA单体结合,从而发挥较强的晚期抑制活性(10倍EC50下抑制率为99.4%)。与CPSF6肽段和NUP153肽段的竞争性SPR实验显示,IIC-1d能够结合到NTD-CTD界面区,并较强地干扰NUP153与CA六聚体的结合。单轮感染实验表明,IIC-1d以双阶段抑制机制干扰HIV-1的生命周期,对整合前和整合后都有抑制作用。在人肝微粒体和人血浆中的稳定性分析表明,尽管IIC-1d相比PF74具有更强的稳定性,但是与现有药物相比仍有较大差距,需要进一步的修饰。综上,苯丙氨酸衍生物二聚体具有更加广阔的修饰空间,是一类有较大修饰潜力的先导化合物。综上所述,根据上市药物LEN和工具分子PF74的不足,本论文综合应用多种药物化学策略发现了具有较强抗病毒活性和全新机制的化合物IC-2i和具有较大修饰潜力的苯丙氨酸衍生物二聚体IIC-1d,为进一步发现抗病毒活性优秀、代谢稳定性良好、抗耐药性强的HIV-1 CA抑制剂奠定了基础。