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艾滋病(AIDS)是一种由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的免疫和中枢神经系统的退行性疾病。HIV-1逆转录酶、蛋白酶和整合酶是HIV-1基因在复制过程中的3个关键酶,到目前为止抗HIV/AIDS药物的研究与开发主要是针对这3个关键酶进行设计的。蛋白酶抑制剂能防止病毒母体蛋白分裂成新的HIV感染细胞和病毒复制的功能蛋白,这一发现使艾滋病的治疗有了突破性进展。
目前人们已经制备了大量的肽类和非肽类HIV蛋白酶抑制剂。目前已在临床广泛应用的HIV蛋白酶抑制剂有:沙奎那韦、茚地那韦、利托那韦等,然而长期使用这些蛋白酶抑制剂产生明显的毒副作用和耐药性。因此寻找新的HIV蛋白酶抑制剂成为艾滋病治疗更有效的途径。
从微生物发酵产物中分离提取活性物质是发现新型药物先导化合物的重要途径。本工作选择一株阳性菌株链霉菌I03A-04862(CGMCC4766),采用高通量荧光底物HIV-1蛋白酶模型进行活性跟踪,对发酵液中的活性成分进行了分离纯化,利用大孔树脂HP-20柱层析、ODS柱层析和HPLC制备柱层析等色谱方法分离得到一个活性较好的化合物,命名为4862F。通过ESI-MS、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1H COSY、HSQC、HMBC、TOCSY、ROESY等波谱解析方法对该化合物进行了结构解析,发现其结构特征为含有一个N,N,N-三甲基取代的氨基酸。最终确定4862F为一个由五个氨基酸链接的寡肽,其中有两个亮氨酸,一个缬氨酸,一个脱氢组氨酸和一个N,N,N-三甲基取代的酪氨酸,五个氨基酸的连接顺序为N,N,N-(trimethyl)-Tyr-Leu-Val-Leu-(-2H)-His。该化合物经Scifinder Scholar CA网络版数据库和Reaxys数据库检索,尚未见文献报道。
该化合物在高通量荧光底物HIV-1蛋白酶模型上的半数抑制率IC50为15.26nM。采用CPE法测定其对MDCK细胞的半数毒性浓度CC50大于292.83μM。本实验得到的化合物活性较好,细胞毒性小。对其进行结构改造,有希望得到新的活性更好的HIV-1蛋白酶抑制剂,有进一步开发的价值。