整合酶

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整合酶是中國的一個科技名詞。

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目錄

名詞解釋

整合酶（Integrase）是幫助逆轉錄病毒把攜帶病毒遺傳信息的DNA整合到宿主的DNA的酶。通常由病毒自身攜帶，並且不存在於宿主細胞，所以可以作為抗病毒藥物的一個合適靶標。

研究人員也許找到了對付艾滋病病毒（HIV）的新方法，那就是抑制一種被稱為「整合酶」的HIV酶，研究人員正在試驗一種新的藥物，這種藥物可以抑制「整合酶」，通過在猴子身上試驗，發現這種藥物可以控制艾滋病的傳染。

HIV-1整合酶是逆轉錄病毒複製的必需酶，它催化病毒DNA與宿主染色體DNA的整合，而且在人類細胞中沒有類似物，因此成為治療艾滋病的富有吸引力和合理的靶標。

一大批HIV-1整合酶抑制劑被鑑定出來，其中一些化合物顯示選擇性的抑制HIV-1整合酶和阻斷病毒複製的活性，而最有影響的兩類抑制劑是含鄰苯二酚的多羥基芳環化合物和最近報道的芳基β-二酮酸類化合物。

抗HIV新藥的不同種類的化合物種類有，包括苯並咪唑類衍生物、核苷類、多肽、羥基取代的芳環化合物及二酮酸類化合物等。

抑制劑研究

抑制劑的研究開發

由默克科學家們開發的艾滋病病毒1型（HIV-1）整合酶抑制劑，2003年3月在美國和比利時開始進入臨床I期研究，對象為未曾感染HIV的志願者。臨床I期研究是人體實驗的最初階段，主要目的是評估研究藥物的安全性、耐受性及藥代動力學（血液中藥物代謝水平）。據美國默克公司感染性疾病與疫苗臨床研究部副總裁Jeffrey Chodakewitz醫學博士說，迄今為止，有為數不多的健康志願者（不到70人）參與了研究，他們對藥物總體耐受性良好。他注意到現有的臨床前數據支持每天2次劑量，假如一切研究都能順利進行，確定適宜的給藥劑量仍需要通過臨床研究。

刊登在2004年7月8日《科學》雜誌上的一份研究文章指出，Merck公司報告說，當猴子被艾滋病病毒感染初期服用這種藥，就可以對猴子起到明顯的保護作用，因而這種藥又被稱為「整合酶」抑制劑，這種藥對病重者也有效果。Merck公司還在研究數種「整合酶」抑制劑，他們用幾個志願者進行試驗，以便確定這些藥是否安全，是否會對濾過性病毒具有抑制作用。

一種新型整合酶抑制劑高通量篩選方法

隨着HIV-1病毒耐藥性的不斷升級，抗艾滋病藥物的研發遠遠滯後，抗HIV-1藥物新靶點的發現和創新藥物的研發已成為燃眉之急。HIV-1整合酶催化病毒cDNA與宿主細胞基因組的整合，是HIV病毒複製周期中必需的關鍵酶。人體內無整合酶功能類似物。因此，整合酶是抗艾滋病藥物研發的理想靶點。

近年來，北京工業大學生命科學與生物工程學院王存新教授領導的分子設計與蛋白質功能實驗室，在兩項國家自然科學基金和五項北京市項目的資助下，在北京工業大學「211工程」項目的大力支持下，致力於以HIV-1整合酶和gp 41蛋白為主要靶標的藥物設計與篩選工作，取得了顯著的成果。該課題組於2008年3月在《中國藥理學報》（Acta Phamarcologica Sinica, 29 （3）: 397-404）上發表了關於整合酶抑制劑篩選方法的最新研究成果：利用磁珠建立的一種新型高通量整合酶鏈轉移反應抑制劑篩選方法（A novel high-throughput format assay for HIV-1 integrase strand transfer reaction using magnetic beads）。該工作引入了磁珠捕獲DNA技術代替傳統的DNA包被微孔板方法，對DNA進行修飾加工，通過整合酶催化DNA鏈轉移反應建立了高通量的整合酶活性檢測方法，並基於這種方法篩選了以整合酶為靶點的HIV抑制劑，建立了一種分子水平的整合酶抑制劑篩選平台。這種篩選方法摒棄了傳統放射自顯影方法的具有放射性污染和難以實現高通量篩選等缺點，改進了傳統的酶聯免疫檢測法（ELISA）包被、封閉微孔板等耗時耗力等缺點。該方法靈敏度高，特異性好，且方便、快速，能用於高通量篩選。因此，能夠大大減少藥物篩選的工作量。該方法可以推廣應用到從事藥物研發的科研單位和公司企業中，以創造更高的社會價值。

這項研究的題目是：「A novel high-throughput format assay for HIV-1 integrase strand transfer reaction using magnetic beads」（「利用磁珠建立的一種新型高通量整合酶鏈轉移反應抑制劑篩選方法」）。

蛋白背景

人免疫缺陷病毒（Human immunodeficiency virus,HIV）包括HIV-1和HIV-2兩種，其中HIV-2主要分布於非洲西部，而HIV-1則廣泛分布於世界各地，是引起全世界AIDS流行的病原。HIV複製周期中的整合過程是將HIV-1 DNA整合入宿主DNA的過程，也是HIV-1複製周期的不可缺少的過程。HIV-1整合酶（integrase,IN）參與整合全過程，催化整個整合反應，是HIV-1複製過程必不可少的酶，也是病毒穩定感染必不可缺的酶。因此抑制該酶活性將能有效的抗HIV-1，所以許多艾滋病研究人員將IN作為研發新藥物的靶點。但由於HIV-1 IN溶解困難等方面的原因限制了對此酶的了解，因此獲得可溶性IN是進行其活性研究，以及為篩選抗HIV藥物提供了重要幫助。