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以分子模拟技术研究HIV-1整合酶和黄芩素的相互作用

         
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背景复方中药制剂"复方三黄胶囊",是以黄芩、黄柏,黄芪为主要成分的艾滋病治疗新药申报品种.在对该制剂进行药效学研完过程中,发现该制剂"在体外有一定抑制HIV-1整合酶的抑制活性";在免疫抑制动物模型试验中,有提高与艾滋病治疗相关的细胞免疲药效;在2004年的预临床试验,2006年按CDP规范对198例HIV/AIDS进行的"双盲,多中心,剂量对照临床试验".得出了该品种"降低HIV-1病毒载量、提高CD4细胞,改善症状的治疗效果"的临床试验结论;对复方三黄胶囊组和1/10低剂量对照组降低血液中HIV-1病毒载量、提高CD4淋巴细胞的临床试验医学统计结论:P值分别为P<0.0000和P<0.05.另据美国加利福尼亚大学洛杉矶分校艾滋病研究协会2008年公布的最新研究成果显示,中药黄芪中含有一种的化学物质--TAT2,可有效抑制艾滋病病毒细胞分裂.根据以上研究背景,胡增建、陈大刚等以分子模拟技术,在NIH国家研究资源中心研究基础设施部RCMI项目基金2 G12 RR003043资助下,对组成该复方中药的主要成分一黄苓进行了研究,根据研究结果所撰写的下述论文在2009年在美国召开的"生物信息和计算生物学国际会议"交流并发表.得以从另一研完角度,对复方三黄胶囊药效学试验和临床试验结论予以进一步充实.摘要人免疲缺陷1型病毒(HIV-1)生命周期的一个基本步骤是将双链逆转录病毒DNA整合到宿主细胞的基因中.将病毒DNA插入到宿主染色体的HIV-1整合酶是抗AIDS药物设计中有吸引力和合理的目标,因为它是HIV复制必须的,并且在宿主细胞内没有已知的对应物.该酶的抑制剂在实现HIV蛋白酶和逆转录抑制剂在治疗中的应用具有巨大潜力.自然产物已经成为抗AIDS治疗新药的源泉.显示抗HIV活性井且已经从自然来源分离出来的化合物数量在稳定地增加.从中药黄芩(scutelIria baicalensis Georgi)中发现的黄芩甙元(baicalein)和黄芩武(baicalin)已经被证明可抑制HIV感染和复制.所以,它们成为了开发抗AIDS新药有希望的成分.为了理解这些抑制剂如何起作用,从而设计更强大和更具特异性的抑制荆.我们采用分子模拟技术研究了这些抑制剂的结合方式.首先建立了这些抑制剂的三维结构.然后,根据HIV-1整合酶催化区的晶体结构,对这些抑制剂的结合进行了计算研究,以研究该复合体结构.我们的计算建模研究的初步结构证明,黄芩武元与HIV-1整合酶的活性区结合.我们的研究有助于识别抑制剂与HIV-1整合酶结合的药效团和设计治疗AIDS的新药.

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