丙型肝炎NS3/4A蛋白酶抑制剂耐药机制的研究

发布时间：2021-04-25 03:39

　　丙型肝炎直接抗病毒治疗药物（DAA）的批准使用是丙型肝炎（Hepatitis C）治疗史上的一次旅程碑。但是病毒选择性突变的出现,使得治疗过程中病毒对药物产生耐受性,而导致治疗的失败。因此,探究丙型肝炎治疗过程中病毒对药物产生耐药的机制非常重要,其对于未来抗耐药性抑制剂的设计和开发具有重要的理论指导意义。在本论文中,我们选择了丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus,HCV）直接抗病毒治疗的关键靶点NS3/4A蛋白酶作为研究对象。首先,通过分子动力学（molecular dynamics,MD）模拟、MM/GBSA（Molecular Mechanics/Generalized Born Surface Area）结合自由能计算,定量分析和比较了HCV NS3/4A蛋白酶与天然底物肽（4A4B、4B5A、5A5B）或抑制剂（telaprevir、boceprevir、simeprevir、ITMN191和BI201335）结合能力和结合模式的差异,结果显示:与耐药性相关的蛋白酶的氨基酸残基与抑制剂之间的相互作用明显要高于这些残基与天然底物肽之间的相互作用,而且导致耐药性的氨基酸... 

【文章来源】：苏州大学江苏省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 丙型肝炎病毒的基因组结构和生物学特征
    1.3 HCV治疗策略以及丙型肝炎治疗药物
        1.3.1 丙型肝炎治疗策略
        1.3.2 丙型肝炎抗病毒治疗药物与直接抗病毒疗法（DAA）
    1.4 HCV抗病毒治疗中的耐药性问题
        1.4.1 基因屏障引起的耐药性
        1.4.2 病毒突变株的适应性对耐药性的影响
        1.4.3 影响病毒对抑制剂产生耐药性的其他因素
    1.5 分子模拟方法在耐药性研究中的应用
    1.6 小结
第二章 丙型肝炎NS3/4A蛋白酶的抑制剂与天然底物竞争性的结合机制
    2.1 研究背景
    2.2 材料与方法
        2.2.1 初始结构的准备
        2.2.2 分子优化和分子动力学模拟
        2.2.3 MM/GBSA结合自由能计算
        2.2.4 MM/GBSA结合自由能分解
    2.3 结果分析
        2.3.1 分子动力学模拟和MM/GBSA方法预测“药物/底物-靶点”动态结合模式
        2.3.2 抑制剂和NS3/4A蛋白酶的结合模式与底物和NS3/4A蛋白酶的结合模式极为相似，但是二者在能量的分布上有很大的区别
        2.3.3 底物肽或抑制剂与NS3/4A蛋白酶在相互作用性质上的差异特性，支持substrate envelope假说
    2.4 结果讨论
        2.4.1 恢复NS3/4A蛋白酶与抑制剂之间相互作用的平衡，可能有助于克服药物引起的耐药性
        2.4.2 基于机制，未来抑制剂的改造方向
    2.5 小结
第三章 利用伞形采样，分子模拟和自由能计算的方法探索HCV NS3/4A蛋白酶的突变对抑制剂MK5172产生耐药性的分子机制
    3.1 研究背景
    3.2 材料与方法
        3.2.1 结构准备
        3.2.2 常规的分子动力学模拟（CMD）
        3.2.3 MM/GBSA能量计算和自由能分解
        3.2.4 伞形采样分子动力学模拟
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 野生型或突变体药物-靶点的结合自由能以及氨基酸残基-配体相互作用性质的差异
        3.3.2 利用伞形采样模拟，对药物-受体的结合/解离路径进行研究，探索NS3/4A蛋白酶突变对MK5172产生耐药性的机制
        3.3.3 耐药性突变对MK5172与NS3/4A蛋白酶活性.袋结合/解离路径的影响
    3.4 小结
第四章 论文总结
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢



本文编号：3158627