拓撲替康和抗病毒藥物耐藥性機制的研究.pdf

1、很多藥物的長期用藥會出現(xiàn)耐藥性,降低甚至喪失臨床療效。耐藥性根據(jù)其發(fā)生的原因分為天然耐藥性和獲得性耐藥性兩類,而藥物靶點的突變是獲得性耐藥性產(chǎn)生的最主要的原因之一。因此,研究藥物靶點突變對蛋白結構以及藥物-靶點相互作用產(chǎn)生的影響,對揭示耐藥性的分子機制以及設計出有效對抗耐藥性的新藥有重大的指導意義。
　　本研究首先采用了分子動力學模擬(Molecular Dynamics Simulations,MD)、拉伸動力學模擬(Steer

2、ed Molecular Dynamics Simulations,SMD)以及MM/GBSA(Molecular Mechanics/Generalized Born Surface Area)結合自由能計算計算方法研究了DNA拓撲異構酶1型(DNA Topoisomerase I)中幾個重要的耐藥性突變(E418K、G503S和 D533G)導致拓撲替康耐藥性的分子機制。結果表明MM/GBSA和拉伸動力學兩種不同模擬技術得到的預測結

3、果與實驗數(shù)據(jù)都可以很好的吻合。為了解釋拓撲替康耐藥性的機制,我們分析并比較了拓撲替康分別與野生型和突變體受體之間的相互作用模式。結果表明,E418K、G503S和D533G三種突變對拓撲替康與拓撲異構酶1型的結合都有非常明顯的影響。其中,極性相互作用在拓撲替康對E418K、G503S和D533G突變體產(chǎn)生耐藥性的過程中起到了關鍵性的作用。其次,研究了多種抗病毒藥物(包括奧司他韋,扎那米韋和帕拉米韋)對2009 H1N1甲型流感病毒神經(jīng)氨

4、酸苷酶突變體E119G產(chǎn)生耐藥性的分子機制。MM/GBSA結合自由能的預測表明,神經(jīng)氨酸苷酶E119G的突變對研究的三種藥物都產(chǎn)生了不同程度的耐藥性。三種藥物耐藥程度的排序為:扎那米韋>帕拉米韋>奧司他韋,這與實驗的數(shù)據(jù)完全吻合。這三種抗病毒藥物的耐藥性主要是由神經(jīng)氨酸苷酶與抑制劑之間不利于結合的極性相互作用的變化引起的。出乎我們預料的是,原本能夠與抑制劑形成較強氫鍵相互作用的Glu119的突變對奧司他韋和帕拉米韋的結合能力并沒有直接的