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技术专题

回顾2016海狸磁珠重大应用系列专题一

——HIV-1整合酶抑制剂检测

回顾2016海狸磁珠重大应用系列专题一

——HIV-1整合酶抑制剂检测

       HIV-1(I型人类免疫缺陷病毒)在宿主细胞内经过逆转录得到的cDNA,由整合酶(inergrase,IN)催化插入到宿主基因组DNA中,该过程称为整合过程。整合是HIV-1复制周期中不可缺少的步骤,对于病毒的复制至关重要,因此对整合酶的抑制能够有效地起到抗HIV的作用。
       目前,FDA批准的治疗方案以HIV-1生命周期的三个阶段——融合过程、逆转录过程和蛋白水解过程为靶点。这三个靶点的抑制剂相结合的联合疗法,通常称为高效抗病毒疗法,是目前治疗AIDS的标准方案。尽管这种方法能够显著的抑制HIV-1的复制,提高了感染病人的生活质量,但并不能有效治愈。而且,耐药病毒的突变株的出现,使得整个治疗方案受到明显的限制。因此,新的抗病毒靶点的研究对于AIDS的治疗有着重要意义。细胞辅因子LEDGF/p75对整合酶具有稳定作用,在LEDGF/p75缺陷的感染细胞中,整合酶很快被降解,HIV-1的复制和感染被阻断,大量研究证明干扰LEDGF/p75的作用是抑制HIV复制感染的有效途径。
       中国医学科学院药用植物研究所和北京协和医学院郭顺星和孟志霞等人利用磁性微球的生化分析方法,开发了一种新型的针对于HIV整合酶和细胞辅因子LEDGF/p75之间的蛋白质相互作用的筛选方法,以鉴定HIV-1整合酶抑制剂。此外,该方法亦能够适用于FDA批准的其他1000多种PPI(protein-protein interaction)药物筛查。

该检测方法主要步骤如下图A:
a)GST-IBD与His-CCD置于微孔板中孵育结合,形成PPI复合物
b)采用镍离子螯合磁珠(BEAVER,70501)捕获PPI复合物
c)采用碱性磷酸酶(ALP)标记的GST抗体和ALP发光底物进行PPI复合物的定量检测当PPI抑制剂存在时,GST-IBD无法形成PPI复合物,因此磁珠无法捕获GST-IBD,从而无发光信号。


图A) 采用磁珠法进行PPI复合物抑制剂检测的主要步骤:首先,GST-IBD与His-CCD置于微孔板中孵育结合,形成PPI复合物。然后,采用镍离子螯合磁珠(BEAVER,70501)捕获PPI复合物。继而采用ALP标记的GST抗体和ALP发光底物进行PPI复合物的定量检测。CCD和IBD分别是整合酶和p75蛋白上的相互作用区域,当存在抑制剂时,CCD与IBD无法作用,即无发光值。

参考文献:
A Novel Assay for Screening Inhibitors Targeting HIV Integrase LEDGF/p75 Interaction Based on Ni2+ Coated Magnetic Agarose Beads. Sci Rep. 2016 May 3; 6:25375.

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