Вирусные протеиназы

HIV-1. Практически эта задача оказалась чрезвычайно сложной и на сегодняшний день нерешенной Среди требований, предъявляемых к свойствам ингибиторов, главное и самое трудновыполнимое касается избирательности их действия. Ингибиторы, обладающие терапевтическим эффектом, должны быть прежде всего высокоспецифичны до такой степени, чтобы дезактивируя ретровирусную протеиназу, не нарушать нормального функционирования как аспартатных, так и других протеолитических ферментов клетки-хозяина. Для целенаправленного поиска ингибиторов, удовлетворяющих этому требованию, необходимо располагать количественными данными о всех стадиях катализа вирусной протеиназы и механизмах функционирования протеиназ инфицированной клетки, а также владеть методом решения обратной структурной задачи, те конструирования химического строения ингибитора по заданной пространственной форме. Вероятность обнаружения таких ингибиторов экспериментальным или эмпирическим путем мала. Помимо того, что этот путь ненадежен, он чрезвычайно дорогостоящ и продолжителен На несовершенство используемого подхода, допускающего исследование только в направлении от функции к структуре, указывают разработанные схемы катализа аспартатных протеиназ. Они интересны в том отношении, что исходят по существу из одного и того же экспериментального материала, включающего данные рентгеноструктурного анализа и результаты многочисленных биофизических и биохимических исследований, а также базируются на одинаковых традиционных, теоретических представлениях о природе биокатализа. При единстве исходного опытного материала, теоретической основы и в рамках одного подхода были предложены пять различных стереохимических моделей функционирования аспартатных протеиназ, которых, впрочем, могло быть и больше [363-366]. [c.546]

Другой подход к получению необходимых лекарств связан с созданием особых ингибиторов ретровирусных аспартатных протеиназ. Среди требований, предъявляемых к свойствам ингибиторов, главное и самое трудновыполнимое касается избирательности их действия. Ингибиторы, обладающие терапевтическим эффектом, должны быть, прежде всего, специфичными до такой степени, чтобы, дезактивируя ретровирусную протеиназу, не нарушать нормального функционирования как аспартатных, так и других протеолитических ферментов клетки-хозяина. Для целенаправленного поиска ингибиторов, удовлетворяющих этому требованию, необходимо располагать количественными данными о всех стадиях каталитического акта вирусной протеиназы, аналогичными сведениями о механизмах функционирования протеиназ инфицированной клетки и методом решения обратной структурной задачи, т.е. конструирования химического строения ингибитора по наперед заданной пространственной форме. В связи с проблемой специфичности фермент-субстратных взаимодействий особое значение [c.91]

Структура аспартатной протеиназы HIV-1. Интерес к механизму действия аспартатных протеиназ особенно возрос в последнее время в связи с обнаружением ферментов этой группы у ретровирусов, вызывающих в организмах человека и животных такие болезни, как aids, некоторые виды лейкозов, сарком и онкоопухолей молочных желез. Самое важное здесь заключается в установлении того факта, что ставшие известными аспартатные протеиназы этих вирусов играют ключевую роль в их жизненных циклах. В клетке-хозяине они гидролизуют белки ядерных капсид, окружающих вирусные РНК, расщепляют полибелковые цепи на зрелые структурные белки и ферменты, участвующие в репликации ретровирусов. Вирусные протеиназы в состоянии также гидролизовать белки инфицированных клеток, нарушая тем самым целостность их структурно-функциональной организации. В то же время клеточные протеолитические ферменты не обладают способностью расщеплять вирусные протеиназы и выполнять их функции. Таким образом, в отсутствие протеиназ или при их ингибировании вирусы иммунодефицита человека (HIV-1, ШУ-2) и обезьяны (SIV), а также опухолеродные вирусы не смогли бы приобретать инфекционные формы. По этой причине протеиназы ретровирусов стали объектами пристального внимания энзимологов и медиков. [c.85]

Описанию амидгидролаз посвящены многочисленные обзоры (например L178-183]), освещающие различные аспекты исследований этого класса ферментов. В каждой из четырех групп амидгидролаз трудно выделить что-то общее по источникам получения, специфичности, т.е. способности катализировать гидролиз амидных связей в эндо- или экзоположениях полипептидной цепи, а также по величинам молекулярной массы, наличию или отсутствию субъединиц. Можно лишь отметить, что среди аспартатных амидгидролаз практически отсутствуют экзопептидазы. Аспартатные амидгидролазы не найдены у прокариот. В то же время экзопептидазы наиболее часто представлены металлсодержащими амидгидролазами. Эта последняя группа ферментов отсутствует среди вирусных протеиназ. [c.37]

Вирусы, содержащие неидентичные субъединицы, вынуждают, по-видимому, клетку-хозяина синтезировать вначале первичный белок, содержащий в единственной цепи последовательности субъединиц. В процессе самосборки и созревания вируса этот первичный белок селективно расщепляется (возможно, протеиназами хозяина), образуя все необходимые субъединицы. Так, предполагается, [21], что пикорнавирусы, типа энтеровирусов, собираются и соЗ ревают в ступенчатом режиме. Первичный белок вначале расщепляется на три фрагмента (VPO, VP1, VP3). Эти фрагменты, как полагают, через промежуточные формы VP0-VP1-VP3 и (VPO-VPl-VP-3)s собираются в прокапсиду (VP0-VP1-УРЗ)бо- Были выделены пустые оболочки этого типа. Затем в капсиде располагается РНК и происходит созревание посредством протеолитического расщепления VPO. В результате расщепления образуются субъединицы VP2 и VP4 и в результате созревший вирус состоит из капсиды (VPl-VP2-VP3-VP4)eo, окружающей вирусную РНК- Неизвестно, играет ли РНК какую-либо роль в управлении созреванием белков капсиды. [c.568]

Следует отметить, что при пероральном применении протеиназ в ряде случаев общая протеолитическая активность крови заметно повышалась. Это дало основание ряду авторов постулировать возможность всасывания и попадания экзогенных ферментов или их активных фрагментов в кровяное русло. Эффект более выражен при введении фермента не в водном, а в масляном растворе. Аппликационное применение ферментов при лечении гнойных ран и трофических язв давно уже вошло в медицинскую практику. Чаще всего в этих случаях применяют протеолитические ферменты, такие, как трипсин, химотрипсин и др. Фермент гиалуронидазу из семенников крупного рогатого скота используют для рассасывания рубцов и лечения суставов. Для лечения гнойных легочных заболеваний применяют ингаляционные формы химотрипсина или трипсина дезоксирибонуклеазу — для лечения вирусных заболеваний глаз. Однако парантеральное применение ферментов по указанным выше причинам в определенной степени затруднено. Тем не менее и в этом случае некоторые ферменты с успехом используются для лечения ряда заболеваний. Достаточно эффективно применение стрептодеказы — фермента, гидролизующего тромбы в кровеносных сосудах. При многих заболеваниях сосудов, таких, как артериальный тромбоз и глубокий тромбофлебит, с успехом применяют протеолитические ферменты различного происхождения. [c.86]

Настоящий раздел посвящен достижениям рентгеноструктурного анализа белков, знание пространственного строения которых представляет для человека поистине жизненный интерес. Речь пойдет об аспартатных протеиназах, прежде всего протеиназе вируса иммунодефицита человека (HIV) и ренине, одних из главных участников системы регуляции тонуса стенок кровеносных сосудов, скселетных мышц и других тканей. Ниже показано, что поиск радикальных терапевтических средств борьбы с синдромом приобретенного иммунодефицита (AIDS), другими видами вирусных заболеваний, гипертонией, т.е. решение сугубо прикладных задач экстраординарной важности, требует высокого уровня развития теоретической молекулярной биологии. Необходимой, хотя и не в полной мере достаточной, предпосылкой для его достижения является информация о трехмерных структурах соответствующих белковых молекул. В отличие от структурных исследований мембранных рецепторов, сдерживающим моментом здесь служат не трудности выделения, очистки и кристаллизации белков, а сложности более принципиального порядка. [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология