CN114438059A - 一种抑制病毒蛋白酶活性的方法 - Google Patents

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黄文丽
王德强
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Abstract

本发明涉及一种抑制病毒蛋白酶活性的方法，属于生物检测与生物医药技术领域。本发明公开了一种抑制病毒蛋白酶活性的方法，即采用辐照的方法直接抑制病毒蛋白酶活性，具有射线穿透力强，辐照强度便于调节，可以定点定量的对某一处的病毒蛋白酶进行抑制的优点。

Description

一种抑制病毒蛋白酶活性的方法
技术领域
本发明属于生物检测与生物医药技术领域，涉及一种抑制病毒蛋白酶活性的方法。
背景技术
辐射作为现代社会最重要的研究对象之一，具有一定的危害。但是，放疗也是肿瘤外部放射治疗的最佳工具，其本质就是利用辐照对慢性疾病进行治疗，例如肿瘤、阿尔茨海默病等，其原理是利用放射线治疗的一种局部治疗的方法。利用放射线如放射线同位素产生的α、β、γ射线和各类x射线治疗机或加速器产生的x射线、电子线、质子束及其它粒子束等，由于放射线是有一束粒子或者携带能量的波，会攻击细胞中的蛋白质、核酸和脂质，导致生物功能和有机体的破坏，从而损伤癌细胞的基因，导致癌细胞无法再生长和分化。
蛋白酶作为药物治疗的主要靶点，在治疗疾病和病毒感染方面具有非常重要的研究价值，辐照会对病毒蛋白酶进行攻击，使其活性减弱，从而达到对病毒的抑制。
因此，有必要研究对抑制病毒蛋白酶活性的方法进行进一步的深入研究。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抑制病毒蛋白酶活性的方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1.一种抑制病毒蛋白酶活性的方法，所述方法具体为：对含有病毒蛋白酶的溶液进行辐照即可达到抑制所述病毒蛋白酶活性的目的。
优选的，所述含有病毒蛋白酶的溶液的制备方法为：将病毒蛋白酶溶解于无酶水中形成浓度为0.3～2000μg/mL的溶液。
优选的，所述病毒蛋白酶为HIV-1蛋白酶或炭疽致死因子蛋白酶中的任意一种。
优选的，所述辐照过程采用α射线、β射线或γ射线中的任意一种进行照射。
进一步优选的，当病毒蛋白酶为HIV-1蛋白酶时，γ射线的辐照剂量为10～16000Gy；
当病毒蛋白酶为炭疽致死因子蛋白酶时，γ射线的辐照剂量为10～1000Gy。
优选的，当病毒蛋白酶为HIV-1蛋白酶时，所述含有病毒蛋白酶的溶液中还含有浓度为0.1～1mol/L的碱金属氯化物、浓度为1～10mmol/L的乙二胺四乙酸(EDTA)和浓度为1～10mmol/L的磷酸二氢钠；
当病毒蛋白酶为炭疽致死因子蛋白酶时，所述含有病毒蛋白酶的溶液中还含有浓度为0.1～1mol/L的氯化1-丁基-3-甲基咪唑和浓度为1～10mmol/L的三羟甲基氨基甲烷(tris)的溶液；
所述碱金属氯化物为氯化钠、氯化钾或氯化锂中的任意一种或几种。
本发明的有益效果在于：本发明公开了一种抑制病毒蛋白酶活性的方法，即采用辐照的方法直接抑制病毒蛋白酶活性，具有射线穿透力强，辐照强度便于调节，可以定点定量的对某一处的病毒蛋白酶进行抑制的优点。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为不同剂量γ射线辐照后HIV-1蛋白酶对底物多肽样品的水解率变化；
图2为不同剂量γ射线辐照后炭疽致死因子蛋白酶对MAPKK蛋白样品的水解率变化。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
对HIV-1蛋白酶进行辐照，研究其活性变化，具体过程如下：
首先，将HIV-1蛋白酶按照300ng/mL的质量体积浓度溶解于无酶水中形成溶液，然后以3K Gy/h的速率分别用10Gy、100Gy、1000Gy、2000Gy、8000Gy和16000Gy剂量的γ射线进行辐照；
其次，对上述不同剂量γ射线辐照后的HIV-1蛋白酶进行检测分析，具体为：
1、配制溶液：
(1)配制基础缓冲溶液：以1:0.001:0.001:1000，mol:mol:mol:mL的摩尔质量比将氯化钠、乙二胺四乙酸(EDTA)和磷酸二氢钠溶于去离子水中，并调节溶液pH＝4.7，形成氯化钠的浓度为1M、乙二胺四乙酸(EDTA)的浓度为1mM、磷酸二氢钠的浓度为1mM的基础缓冲溶液。
(2)配制HIV-1蛋白酶样品：将HIV-1蛋白酶溶于无酶水中得到浓度为300ng/ml的溶液，置于-20℃的冰箱中备用。
(3)配制底物多肽样品：将氨基序列为FFSQNYPIVQ的多肽溶于无酶水中得到浓度为5μM的溶液，置于-20℃的冰箱中备用。
2、构建纳米孔电化学检测分析装置：将含有纳米孔的支撑薄膜置于含有电解质的溶液腔室中，将两个电极分别置于支撑薄膜两端含有溶液的腔室中，并且两个电极中间依次连接着一个电源以及电流表，形成纳米孔电化学检测分析装置。
3、检测HIV-1蛋白酶活性受辐照影响：
(1)将配制的底物多肽样品(5.0μM)稀释成2.5μM后加入到上述纳米孔电化学分析装置中，采用上述基础缓冲溶液作为电解液，施加外电场后，采集通过电流表的电流信号即为底物多肽样品的信号；
(2)待上述电流信号稳定后，向步骤(1)中的纳米孔电化学分析装置中加入经过不同辐照剂量后的HIV-1蛋白酶样品(100ng/ml)，采集通过电流表的电流信号；
(3)采用低噪声电流放大器(Axon Axopatch 200B)对步骤(1)和步骤(2)中采集的电流信号进行放大，然后分别进行电流信号的幅值和电流阻滞时间特征分析，再经过Origin进行信号处理，得到对HIV-1蛋白酶活性的检测结果,如图1所示。
图1为不同剂量γ射线辐照后HIV-1蛋白酶对底物多肽样品的水解率变化。从图1中可以看出，在其他条件都相同的情况下，对HIV-1蛋白酶进行辐照后，HIV-1蛋白酶对底物多肽样品的水解率明显降低，并且随着辐照剂量的增加，HIV-1蛋白酶对底物多肽样品的水解率降低的更加明显，进一步说明辐照会抑制病毒蛋白酶活性。
实施例2
对炭疽致死因子蛋白酶进行辐照，研究其活性变化，具体过程如下：
首先，将炭疽致死因子蛋白酶按照2mg/mL的质量体积浓度溶解于无酶水中形成溶液，然后以3K Gy/h的速率分别用0Gy、10Gy、100Gy和1000Gy剂量的γ射线进行辐照；
其次，对上述不同剂量γ射线辐照后的炭疽致死因子蛋白酶进行检测分析，具体为：
(1)配制基础缓冲溶液：将氯化1-丁基-3-甲基咪唑和三羟甲基氨基甲烷(tris)溶于去离子水中，并调节溶液pH＝7.5，形成氯化1-丁基-3-甲基咪唑的浓度为1M、三羟甲基氨基甲烷(tris)的浓度为10mM的基础缓冲溶液；
(2)配制炭疽致死因子蛋白酶样品：将质量体积浓度为2mg/mL的溶液稀释成200ng/ml的溶液后，置于-20℃的冰箱中备用；
(3)配制MAPKK蛋白样品：将MAPKK蛋白溶于无酶水中得到浓度为10mM的溶液，置于-20℃的冰箱中备用；
(4)配制含有锌离子的基础缓冲溶液：将氯化锌溶于上述配制的基础缓冲溶液中，形成锌离子浓度为100μM的溶液。
2、构建纳米孔电化学检测分析装置：将含有纳米孔的支撑薄膜置于含有电解质的溶液腔室中，将两个电极分别置于支撑薄膜两端含有溶液的腔室中，并且两个电极中间依次连接着一个电源以及电流表，形成纳米孔电化学检测分析装置。
3、检测炭疽致死因子蛋白酶活性受辐照影响：
(1)将配制的MAPKK蛋白样品与炭疽致死因子蛋白酶在pH＝7.5，温度为37℃以及锌离子浓度为100μM的条件下反应一个小时(其中底物多肽样品和炭疽致死因子蛋白酶为20:1)；
(2)将步骤(1)中反应后的样品加入到上述纳米孔电化学分析装置中，采用上述基础缓冲溶液作为电解液，施加外电场后，采集通过电流表的电流信号即为底物多肽样品的信号；
(3)采用低噪声电流放大器(Axon Axopatch 200B)对步骤(2)中采集的电流信号进行放大，然后分别进行电流信号的幅值和电流阻滞时间特征分析，再经过Origin进行信号处理，得到对HIV-1蛋白酶活性的检测结果，如图2所示；
图2为不同剂量γ射线辐照后炭疽致死因子蛋白酶对MAPKK蛋白样品的水解率变化。从图2中可以看出，在其他条件都相同的情况下，对炭疽致死因子蛋白酶进行辐照后，炭疽致死因子蛋白酶对MAPKK蛋白样品的水解率明显降低，并且随着辐照剂量的增加，炭疽致死因子蛋白酶对MAPKK蛋白样品的水解率降低的更加明显，进一步说明辐照会抑制病毒蛋白酶活性。
在上述实施例1和实施例2中基础缓冲溶液中氯化钠或氯化1-丁基-3-甲基咪唑同样可以用氯化锂或氯化钾中的任意一种替换、支撑薄膜的材料还可以替换为石墨烯、氧化石墨烯、二硫化钼或玻璃纳米孔中的任意一种、HIV-1蛋白酶或炭疽致死因子蛋白酶可以用其他任意一种病毒蛋白酶替换、辐照过程中γ射线可以由α射线或β射线以及其他辐照射线替换、上述替换都可以得到病毒蛋白酶被辐照抑制的效果。
同样的，按照上述实施例和性能测试的方法，将病毒蛋白酶溶解于无酶水中形成浓度为0.3～2000μg/mL的溶液(当病毒蛋白酶为HIV-1蛋白酶时，溶液中还含有浓度为0.1～1mol/L的碱金属氯化物、浓度为1～10mmol/L的乙二胺四乙酸(EDTA；当病毒蛋白酶为炭疽致死因子蛋白酶时，溶液中还含有浓度为0.1～1mol/L的氯化1-丁基-3-甲基咪唑和浓度为1～10mmol/L的三羟甲基氨基甲烷(tris)的溶液)和浓度为1～10mmol/L的磷酸二氢钠)后进行辐照，辐照过程中采用的可以是α射线、β射线或γ射线，其对HIV-1蛋白酶的辐照剂量为10～16000Gy、对炭疽致死因子蛋白酶的辐照剂量为10～1000Gy均可以抑制相应病毒蛋白酶的活性。
本发明研究了一种抑制病毒蛋白酶活性的方法，主要是通过对病毒蛋白酶进行辐照处理来抑制其病毒蛋白酶的活性，具有射线穿透力强、辐照强度便于调节、可以定点定量的对某一处的病毒蛋白酶进行抑制的优点。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种抑制病毒蛋白酶活性的方法，其特征在于，所述方法具体为：对含有病毒蛋白酶的溶液进行辐照即可达到抑制所述病毒蛋白酶活性的目的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有病毒蛋白酶的溶液的制备方法为：将病毒蛋白酶溶解于无酶水中形成浓度为0.3～2000μg/mL的溶液。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述病毒蛋白酶为HIV-1蛋白酶或炭疽致死因子蛋白酶中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辐照过程采用α射线、β射线或γ射线中的任意一种进行照射。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当病毒蛋白酶为HIV-1蛋白酶时，γ射线的辐照剂量为10～16000Gy；
当病毒蛋白酶为炭疽致死因子蛋白酶时，γ射线的辐照剂量为10～1000Gy。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当病毒蛋白酶为HIV-1蛋白酶时，所述含有病毒蛋白酶的溶液中还含有浓度为0.1～1mol/L的碱金属氯化物、浓度为1～10mmol/L的乙二胺四乙酸(EDTA)和浓度为1～10mmol/L的磷酸二氢钠；
当病毒蛋白酶为炭疽致死因子蛋白酶时，所述含有病毒蛋白酶的溶液中还含有浓度为0.1～1mol/L的氯化1-丁基-3-甲基咪唑和浓度为1～10mmol/L的三羟甲基氨基甲烷(tris)的溶液；
所述碱金属氯化物为氯化钠、氯化钾或氯化锂中的任意一种或几种。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115067488A (zh) * 2022-07-12 2022-09-20 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 小龙虾虾壳的高效酶解方法及虾壳调味料的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5872210A (en) * 1995-10-05 1999-02-16 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Transframe peptide inhibitor of viral protease
CN101015695A (zh) * 1994-06-03 2007-08-15 G.D.瑟尔公司 逆转录病毒蛋白酶抑制剂的联合
US20080033025A1 (en) * 2004-09-23 2008-02-07 Maurizio Pellecchia Inhibition of lethal factor protease activity from anthrax toxin

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101015695A (zh) * 1994-06-03 2007-08-15 G.D.瑟尔公司 逆转录病毒蛋白酶抑制剂的联合
US5872210A (en) * 1995-10-05 1999-02-16 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Transframe peptide inhibitor of viral protease
US20080033025A1 (en) * 2004-09-23 2008-02-07 Maurizio Pellecchia Inhibition of lethal factor protease activity from anthrax toxin

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ERNEST R. BLATCHLEY III ET AL.: "Inactivation of Bacillus Spores by Ultraviolet or Gamma Radiation", JOURNAL OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING, vol. 131, no. 9, pages 1245 *
MINGHAN LI ET AL.: "Nanopore detects γ-radiation inhibited HIV-1 protease activity", BIOSENSORS AND BIOELECTRONICS, vol. 194, pages 1 *
周勇等: "辐射对巨噬细胞系RAW264.7基质金属蛋白酶- 9表达的影响", 实用癌症杂志, vol. 28, no. 1, pages 20 - 23 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115067488A (zh) * 2022-07-12 2022-09-20 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 小龙虾虾壳的高效酶解方法及虾壳调味料的制备方法
CN115067488B (zh) * 2022-07-12 2023-05-23 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 小龙虾虾壳的高效酶解方法及虾壳调味料的制备方法

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