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抗HIV-1的Furin酶抑制剂及其制法制造技术

技术编号:1540882 阅读:205 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于生物化学、药物学领域,提供了一种新的抗HIV-1的Furin酶抑制剂及其制法。本发明专利技术在原有的绿豆胰蛋白酶抑制剂片段的基础上,改变某些特征位点的氨基酸,用合成的方法得到所需的粗肽样品,并用逐步还原-氧化的手段最终得到高纯度的样品,并证明其具有Furin酶抑制剂的效果(对Furin酶抑制活力的Ki值达到了10↑[-9]M),而Furin酶对HIV-1的gp160加工成gp120和gp41起到了至关重要的作用,通过对Furin抑制剂的研究开发,达到了研制新型抗HIV-1抑制剂的目的,为治疗艾滋病提供了一种新的途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物化学、药物学领域,涉及一种HIV抑制剂,更具体的讲,本专利技术涉及一种新的抗HIV-1的Furin酶抑制剂及其制法
技术介绍
艾滋病全称为获得性免疫缺陷综合症(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS),该病由人免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV或艾滋病病毒)感染而引起,导致被感染者免疫功能的部份或完全丧失,CD4+细胞数目减少,继而发生机会性感染、肿瘤等,临床表现多种多样。该病传播速度快、病死率高,且目前无法治愈,引起了各国政府和社会的关注。HIV的感染是由外膜前体蛋白gp160的加工开始的,gp160经过前体加工酶(例如Furin酶)的加工后变为两个片段表面糖蛋白(surface glycoprotein,SU)gp120和跨膜蛋白(transmembrane protein,TM)gp41。HIV-1首先通过其囊膜糖蛋白复合物gp120-gp41中的gp120与靶细胞上的受体CD4结合,使得gp120的构象发生改变,并继而与靶细胞上的辅受体CXCR4或CCR5结合,导致gp41的构型改变,暴露出其融合肽并插入到宿主细胞膜,从而启动病毒膜与细胞膜的融合,完成病毒进入宿主细胞的感染过程。gp160前体的加工是入侵过程的第一步,若能抑制此步就可阻止病毒的入侵,是重要的药物作用靶点。gp160的加工主要是依赖Furin酶等前体加工酶的作用。在Thomas;Gary等人的专利(Thomas;Gary et al,UnitedStates Patent5604201,February 18,1997)中指出Furin对切割位点的要求是含有RXXR的序列(P1和P4位点为R,而P2和P3位点则为任意氨基酸),而近年来的研究表明HIV-1外膜糖蛋白gp160中就含有这样的切割位点site 1Arg508-Glu-Lys-Arg511;site2Lys500-Ala-Lys-Arg503,证明了Furin对HIV-1病毒前体蛋白加工的重要意义,进一步说明抑制Furin酶的作用对抑制HIV-1病毒侵入人体宿主细胞的可行性。(McCune et al.,1988,Cell 5355-67;Hallenberger et al.,1992,Nature 360358-361;Etienne Decroly etal,1994,the journal of biological chemistry vol.269 No.16 pp12240-12247;RominaOliva et al,2002,Chem.Eur.J.,8,No.61467-1473;Ilia Tikhonov et al,2004,FEBS Letter56589-92)目前针对Furin酶的抑制剂抑制HIV的研究有一些的报道,主要有两种化学计量的肽基抑制剂(癸酰基-Arg Val-Lys-Arg-CH2Cl)和α1-抗胰蛋白酶Portland(α1-PDX)。其中癸酰基-Arg-Val-Lys-Arg-CH2Cl的烷基化属性限制了其应用,在抑制Furin酶时具有较低的活性。α1-PDX是通过对α1抗胰蛋白酶的反应活性位点进行突变使其包含普遍认为是最小的Furin切割位点-Arg-Ile-Pro-Arg-。α1-PDX在体外试验当中对Furin具有高选择性(Ki=600pM),但是当抑制剂浓度提高到高浓度时也将抑制其它的PCs。在细胞和动物研究当中,发现α1-PDX是有效的Furin酶抑制剂。(Komiyama,T.et al.,2000,Biochemistry 3915156-15165;Cameron.A.et al.,2000,J.Biol.Chem.27536741-36749;FeiHao et al.,2001,ActaBiochimica et Biophysica Sinica,33(6)591-599;Jean,F.et al.,1998,Proc.Nati.Acad.Sci.U.S.A.957293-7298;Anderson,E.D.et al.,1993,J.Biol.Chem.26824887-24891;Molloy,S.S.et al.,Academic Press San Diego,CA,2001,The Enzymes199-235;Gary Thomas,Nat Rev Mol Cell Biol,2002 Oct;3(10)753-66;Pierre Cordelieret al.Jul 2003,Biochim Biophys Acta,1638(3)197-207;Bouchaib BAHBOUHI,2001,Biochem.J.360127-134)这些现有的Furin酶抑制剂一般都是天然大分子的基础上构建的,本领域迫切需要分子小且活性高的人工构建的Furin酶抑制剂,能成为更有效的抗HIV-1抑制剂。
技术实现思路
基于以上现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种分子量小,活性高的抗HIV-1抑制剂。本专利技术的另一目的就是提供所述抗HIV-1抑制剂的序列设计、制法和用途。在本专利技术的第一方面,提供了一种新的Furin酶抑制剂片段,具有以下氨基酸序列 其中P1位点是R;P2位点是K;P4位点是R;P6位点为X1,可以是R或者K;P7位点是X2,可以为Ala等所有碱性氨基酸;C的配对情况为C4-19,C9-17;合成过程中所指出的C由乙酰胺甲基(Acm)保护基保护得到中间产物。所述的氨基酸序列的结构如下 在本专利技术的第二方面,提供了一种抗HIV-1抑制剂,含有所述的Furin酶抑制剂,具有以下氨基酸序列 其中P1位点是R;P2位点是K;P4位点是R;P6位点为X1,可以是R或者K;P7位点是X2,可以为A等所有碱性氨基酸;C的配对情况为C4-19,C9-17。在本专利技术的第三方面,提供了一种制备该抑制剂的方法,包括步骤A.利用多肽合成的方法,合成出所需要的Furin酶抑制剂片段,所合成的粗产物具有以下氨基酸序列 其中,P1位点是R,P2位点是K,P4位点是R,P6位点为R,P7位点是A,合成过程中所指出的C由Acm保护基保护得到中间产物;B.将合成粗产物还原,脱盐后得到还原形态的产物并用HPLC进行分离纯化;C.将纯化的还原形态的产物用2-PDS氧化3h后冻干,将氧化产物脱盐后进行HPLC纯化分离,得到较纯的氧化中间形态产物;D.将氧化中间形态的产物进行碘氧化,脱去C的Acm保护从而使C正确配对,经过脱盐和HPLC的纯化分离得到较纯的抗HIV-1抑制剂。在本专利技术的第三方面,提供了所述的Furin酶抑制剂片段在制备治疗获得性免疫缺陷综合症的药物中的应用。在本专利技术的第四方面,提供了一种对于HIV感染有效的药物组合物,含有权利要求1所述的Furin酶抑制剂片段以及药学可接受的载体或赋形剂。可将Furin酶抑制剂片段配制于无毒的、惰性的和药学上可接受的水性载体介质中,其中pH通常约为5-8,较佳地pH约为6-8,尽管pH值可随被配制物质的性质以及待治疗的病症而有所变化。配制好的药物组合物可以通过常规途径进行给药本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新的Furin酶抑制剂片段,其特征在于,具有以下氨基酸序列:    ***    其中,P↓[1]位点是R;P↓[2]位点是K;P↓[4]位点是R;P↓[6]位点为X↓[1],可以是R或者K;P↓[7]位点是X↓[2],可以为A等所有碱性氨基酸;C的配对情况为C4-19,C9-17;合成过程中C由乙酰胺甲基保护基保护得到中间产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:戚正武张友尚崔大傅陶虎石嘉浩汪世龙张震邵晓霞
申请(专利权)人:同济大学中国科学院上海生命科学研究院
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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