基于结核分枝杆菌肽脱甲酰基酶的高通量药物筛选

摘要

结核病是严重威胁人类生命健康的慢性传染病之一。结核病是由于结核分枝杆菌复合群通过呼吸道、消化道、皮肤和子宫的传播以感染全身多个器官导致发病。如今因人们卫生条件的改善，并且普遍接种卡介苗，致使其死亡率和发病率有明显的降低。但近来世界上某些地区因吸毒、艾滋病、免疫抑制剂的应用、酗酒和贫困等各种原因导致发病率又有回升趋势。
　　 因此寻找针对结核分枝杆菌的特定药物靶点，针对性的研发抗结核的药物，并避免损伤人体正常的器官组织是研究治疗结核病的主要方向。
　　 N-甲酰甲硫氨酸在细菌、线粒体和叶绿体的蛋白质生物合成中起到至关重要的角色。但它并不用于真核生物胞质溶胶中的蛋白质生物合成，只存在于原核生物蛋白质合成的起始阶段，肽链合成结束后肽链进行修饰时它可被肽脱甲酰基酶移除，以合成成熟蛋白质。结核分枝杆菌机体蛋白质合成依赖于肽脱甲酰基酶，也使其成为治疗结核病潜在的药物靶点。同时肽脱甲酰基酶也是潜在的新一代广谱抗生素药物靶点。
　　 本课题以肽脱甲酰基酶为靶点，在分子水平上重新构建载体之后利用大肠杆菌原核表达系统体外大量高效表达纯化蛋白质，并构建和优化针对肽脱甲酰基酶的有效地高通量药物筛选模型，从天然化合物及小分子片段库中，筛选出肽脱甲酰基酶的有效的抑制剂。通过荧光检测技术和比色法检测技术对MDC化合物库进行初筛和复筛，筛选的药物有小分子片段284个、化合物180以及中药混合物968个，结果得到一些抑制效果较好的阳性化合物，其中抑制率在75％以上的中药混合物有6种，抑制率在85％以上的有3个，为结核病药物得发现提供了基础。下一步可对该混合物进行分离、优化和细胞水平验证，以最终获得具有抗结核病开发前景的小分子化合物。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 引言

第一节 研究背景

1．1．1 结核病的起源和传播

1．1．2 目前治疗结核病的药物

1．1．3 肽脱甲酰基酶简介

1．1．4 肽脱甲酰基酶的抑制剂

第二节 研究方法

1．2．1 蛋白质表达纯化的原理

1．2．2 蛋白质表达纯化的程序

1．2．3 高通量药物筛选的概念

1．2．4 高通量筛选的模型

1．2．5 高通量药物筛选检测方法

第二章 实验材料和实验方法

第一节 实验材料

2．1．1 实验仪器

2．1．2 实验试剂及其配置

第二节 甲酸脱氢酶的表达及纯化

2．2．1 甲酸脱氢酶的基本特征

2．2．2 分子克隆和重组质粒的构建

2．2．3 甲酸脱氢酶的表达纯化

第三节 肽脱甲酰基酶的表达及纯化

2．3．1 肽脱甲酰基酶的表达纯化

2．3．2 肽脱甲酰基酶的抑制剂的筛选

2．3．3 体系构建、体系优化以及酶活测定

2．3．4 肽脱甲酰基酶的药物筛选

第三章 实验结果和讨论

第一节 甲酸脱氢酶和肽脱甲酰基酶的表达纯化

3．1．1 甲酸脱氢酶的表达纯化结果

3．1．2 肽脱甲酰基酶的表达纯化结果

3．1．3 讨论

第二节 肽脱甲酰基酶的抑制剂的筛选

3．2．1 分子水平上抑制剂的筛选

3．2．2 讨论

全文总结

参考文献

致谢

个人简历及研究成果