本發(fā)明屬于藥學(xué)領(lǐng)域,具體而言涉及通佐溴銨在抗人巨細(xì)胞病毒感染中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
人類皰疹病毒是一種雙鏈DNA病毒,包括α、β、γ三個(gè)亞科。人類巨細(xì)胞病毒(HCMV)在分類上歸皰疹病毒β亞科。HCMV只感染人類,主要的靶細(xì)胞有上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、外周血白細(xì)胞,能在體內(nèi)進(jìn)行傳播。HCMV的母嬰傳播十分常見,先天性HCMV感染的新生兒可能會導(dǎo)致一系列的神經(jīng)系統(tǒng)損傷,例如失明、耳聾、智力障礙等。因此,HCMV檢測成為孕婦和新生兒保健的常規(guī)項(xiàng)目之一。當(dāng)先天性感染的可能性很高并危害較大時(shí),應(yīng)及時(shí)對胎兒進(jìn)行產(chǎn)前診斷,進(jìn)行必要的干預(yù)或者終止妊娠。免疫功能不全患者例如艾滋病患者、接受治療的癌癥患者以及接受器官移植的患者等在感染HCMV后可能會造成肺炎、肝炎等并發(fā)癥,很可能會對生命造成威脅,是導(dǎo)致器官移植患者移植失敗和死亡的重要原因。此外,一些研究表明HCMV感染與冠心病、冠狀血管成形術(shù)后再狹窄、動脈粥樣硬化、移植血管硬化等心血管疾病的形成有關(guān)系。
HCMV蛋白酶是由病毒開放閱讀框UL80編碼的蛋白酶,是病毒支架蛋白的一部分。UL80全長編碼一個(gè)大小為80KD的前體蛋白,其N端是具有全部酶活性的HCMV蛋白酶(HCMV protease,Pr),大小約為29KD。C端是參與衣殼成熟的磷蛋白(Assembly protein,AP),大小約為50KD。HCMV蛋白酶可對UL80編碼的前體蛋白進(jìn)行剪切,具有三種酶切位點(diǎn):支架位點(diǎn)(Scaffold site)即成熟位點(diǎn)(Mature site,M位點(diǎn))、釋放位點(diǎn)(Release site,R位點(diǎn))、自剪切位點(diǎn)(Internal site,I位點(diǎn))。HCMV蛋白酶對M、R、I這三個(gè)酶切位點(diǎn)的催化活性不同。HCMV蛋白酶對M位點(diǎn)的催化活性最強(qiáng),對自剪切位點(diǎn)I位點(diǎn)的催化活性最弱。抑制HCMV蛋白酶活性之后,能抑制病毒衣殼的成熟,使病毒支架不能相應(yīng)的解體進(jìn)而不能為DNA進(jìn)入殼體提供空間,從而達(dá)到抑制病毒復(fù)制的作用。因此,HCMV蛋白酶是抗HCMV病毒的理想靶點(diǎn)。我們通過熒光共振能量轉(zhuǎn)移的方法對HCMV蛋白酶抑制劑進(jìn)行篩選。
目前,對通佐溴銨抗HCMV病毒感染中的應(yīng)用未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供通佐溴銨在抗HCMV病毒感染中的應(yīng)用。
所述通佐溴銨為以下化合物:
本發(fā)明針對人巨細(xì)胞皰疹病毒蛋白酶的抑制劑,抑制劑為通佐溴胺。
本發(fā)明所涉及通佐溴銨CAS號為553-08-2,購買于TOP SCIENCE公司。通過對通佐溴銨進(jìn)行的針對HCMV蛋白酶的抑制活性測定,設(shè)立陰性對照,發(fā)現(xiàn)該類化合物對HCMV蛋白酶有很好的抑制活性,在通佐溴銨終濃度為40μM時(shí)其對HCMV蛋白酶的抑制活性達(dá)到85%,表明這類化合物能夠有效的抑制HCMV蛋白酶的活性。因此,這類化合物有望成為抑制HCMV病毒的潛在藥物。
本發(fā)明提供一種用于一種預(yù)防或治療含有人巨細(xì)胞病毒蛋白酶感染的藥物,其活性成分為通佐溴銨,該藥物包含上述含有通佐溴銨以及一種或多種藥學(xué)上可接受的載體。所述載體包括藥學(xué)領(lǐng)域常規(guī)的稀釋劑、賦形劑、填充劑、粘合劑、濕潤劑、崩解劑、吸收促進(jìn)劑、表面活性劑、吸附載體、潤滑劑、增效劑。該藥物可制成注射劑、片劑、丸劑、膠囊、懸浮劑或乳劑的形式使用。其給藥途徑可為口服、經(jīng)皮、靜脈或肌肉注射。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:HCMV蛋白酶是抗人巨細(xì)胞病毒藥物靶點(diǎn),本化合物為HCMV蛋白酶的非擬肽類抑制劑,有成為新型的具有抗耐藥性藥物的潛能。
附圖說明
圖1是通佐溴銨對HCMV蛋白酶的抑制曲線。
具體實(shí)施方式
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式,這僅用于解釋本發(fā)明,而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
下述實(shí)施例中所使用的試驗(yàn)方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法。
下述試驗(yàn)中所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從普通商業(yè)途徑得到。
HCMV蛋白酶由本組表達(dá)純化,熒光底物MCA-RRVVNASSRLNK-DNP(大于95%),購自上海吉爾生化有限公司。酶抑制劑活性測定用到的化學(xué)試劑及生化試劑二甲基亞砜(DMSO)、三羥甲基氨基甲烷(Tris)、乙二胺四乙酸(EDTA)購自生工生物工程(上海)股份有限公司。
測試酶活性采用的熒光酶標(biāo)儀(Spectra max GEMINI xps),產(chǎn)自Molecular Devices公司。
(1)HCMV protease基因由蘇州泓迅生物科技有限公司全合成,全合成所在載體為pUC57-Amp;
(2)通過PCR將目的基因HCMV protease的第143位丙氨酸(A)突變?yōu)楣劝滨0?Q)命名為HCMV-A143Q,并將HCMV-A143Q片段用BamH I與Xho I酶切,用瓊脂糖凝膠回收大小為約為780bp的目的基因片段;
(3)將目標(biāo)載體pGEX-6P-1用BamH I與Xho I酶切,然后用瓊脂糖凝膠回收酶切片段;
(4)將(2)和(3)獲得的片段連接(將酶切回收后的基因片段和目標(biāo)載體片段按照摩爾比5:1~10:1的比率混合在16℃下連接10-18h),轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞,涂布于LB平板(含有100mg/ml氨芐青霉素)培養(yǎng)過夜,將篩選得到的陽性克隆進(jìn)行雙酶切鑒定,鑒定正確的載體送于金唯智生物科技有限公司進(jìn)行測序,測序結(jié)果表明,HCMV-A143Q基因已被正確的克隆到pGEX-6P-1載體中;
(5)將含有編碼HCMV病毒蛋白酶基因的pGEX-6P-1載體轉(zhuǎn)化到大腸桿菌BL21(DE3)感受態(tài)細(xì)胞中,并用LB平板(含有100mg/ml氨芐青霉素)篩選陽性克??;
(6)在(5)所述的LB平板上挑取陽性克隆,培養(yǎng)過夜,然后轉(zhuǎn)入0.8L的LB培養(yǎng)基(含100mg/ml氨芐青霉素),當(dāng)OD值達(dá)到0.6-0.8時(shí)加入1mM IPTG,在16℃培養(yǎng)16-18h;
(7)4200rpm離心20min收集細(xì)胞,高壓破菌5~6次;破菌液6000rpm離心1.5h后收集上清液;
(8)將上清液加入GST親和層析柱中,層析柱經(jīng)過含500mM NaCl 50mM Tris-HCl pH8.2 10%甘油的懸菌緩沖溶液預(yù)平衡,2h后用懸菌緩沖溶液沖結(jié)合目的蛋白的GST親和介質(zhì)至G250不變藍(lán),最后加入400ul濃度為2mg/ml的人類鼻病毒3C蛋白酶,4℃過夜酶切后用懸菌緩沖液將目的蛋白洗下;
(9)將上一步驟得到的HCMV-A143Q蛋白酶再用HiTrap Q陰離子交換層析和superdex75 10/300凝膠過濾層析進(jìn)行純化,得到純度較高的HCMV-A143Q蛋白酶;
(10)HCMV-A143Q蛋白酶的活性測定是使用熒光底物MCA-RRVVNASSRLNK(DNP)(純度大于95%,上海吉爾生化有限公司)來完成的;
(11)用于熒光強(qiáng)度測定的儀器為Fluoraskan Ascent熒光儀(Thermo),激發(fā)光和發(fā)射光的波長分別為320nm和405nm;
(12)用于酶反應(yīng)的緩沖體系是50mM Tris-HCl(pH8.2)30%甘油125uM EDTA,用緩沖液配置HCMV-A143Q蛋白酶(終濃度0.8193uM),加入備選樣品溶解物(終濃度為50uM),震蕩10s,25℃孵育3min,迅速加入熒光底物,底物終濃度為48.89uM,1200rpm震蕩10s,每4s記錄一次熒光度數(shù),共測定200個(gè)點(diǎn);
(13)通過酶標(biāo)儀記錄的酶反應(yīng)相關(guān)數(shù)據(jù),根據(jù)熒光強(qiáng)度以及反應(yīng)時(shí)間,采用GraphPad Prism 6軟件分析前35s的酶促反應(yīng)速率,設(shè)定V0為不加抑制劑的酶促反應(yīng)初速度,Vi為加抑制劑的酶促反應(yīng)初速度,根據(jù)酶促反應(yīng)速率,計(jì)算出每個(gè)化合物的剩余活性Ra(Residual Activity,Ra)(Vi/V0)以及抑制率Ir(Inhibition Rate,Ir)(1-Vi/V0);
(14)對于剩余活性<20%的化合物進(jìn)行復(fù)篩,排除假陽性的可能,對于剩余活性低于15%的化合物設(shè)計(jì)熒光淬滅實(shí)驗(yàn),綜合考慮化合物的剩余活性百分率和熒光淬滅率可以判斷化合物對HCMV-A143Q蛋白酶的抑制作用;
(15)為了排除假陽性結(jié)果,設(shè)計(jì)熒光淬滅實(shí)驗(yàn),將HCMV-A143Q蛋白酶與熒光底物反應(yīng)一段時(shí)間,讓體系熒光達(dá)到最大值Q1,再在體系中加入與實(shí)驗(yàn)組等量的化合物,并檢測體系的熒光值為Q2,將兩者的熒光值按照公式計(jì)算得出熒光淬滅率Qr(Qr=(Q1-Q2)/Q2*100%),當(dāng)熒光淬滅率高于20%為假陽性結(jié)果需排除,當(dāng)熒光淬滅率低于20%時(shí)為陽性結(jié)果可進(jìn)行下一步的研究。
本發(fā)明屬于藥學(xué)領(lǐng)域,具體涉及一種通佐溴銨在抗人巨細(xì)胞病毒感染中的應(yīng)用。本發(fā)明涉及的通佐溴銨在終濃度為40μM對人巨細(xì)胞病毒蛋白酶抑制活性達(dá)到85%,在制備人巨細(xì)胞病毒蛋白酶的小分子抑制劑方面有很大應(yīng)用潛力。