HIV-1蛋白酶
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靶蛋白（黄色）
开口处的柔性区域 是由两条肽链的 45—55残基组成。
上图中蓝色区域为开 口处柔性区域
ห้องสมุดไป่ตู้
上图黄色区域为“袋 盖”
Gly—48 Gly—49 Gly—51 Gly—52
两条肽链的N端柔软的富 甘氨酸β发卡结构和异亮 氨酸各自形成一个相同的 “袋盖”。当没有底物或 PIs与PR结合时，“袋盖” 打开，底物或PIs进入其内 部，然后“袋盖”关闭， 当PR将底物或PIs分解加 工完毕后， “袋盖”又打 开，将底物或PIs从结合槽 释放出去， 再让新的底物 进入，开始新的加工周期。
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HIV-1 protease是HIV-1病毒复制过程中的关键酶 之一， HIV-1 protease的作用是能裂解病毒颗粒 的蛋白前体，使病毒成熟，变成具有感染性的病 毒颗粒。和其他很多病毒相似，HIV能够将其多 种蛋白质串在一起形成一条长链。而HIV-1 protease可以将多聚蛋白剪切成适当的小蛋白质， 而且这一步非常重要。HIV生命周期早期产生多 聚蛋白，这种形式也是必要的，它可以形成不成 熟的病毒粒子，再被剪切成适当的形式以形成成 熟的病毒以感染新的细胞。
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HIV-1蛋白酶结构分析与抑制剂
报 告 人： 学 班 号： 级：
www.themegallery.com
指导老师：
目录
HIV-1 protease 的研究背景
HIV-1 protease 的空间结构特征 HIV-1 protease 的活性中心 HIV-1 protease 与抑制剂作用机制 总结
Ile—50
HIV-1 protease 的活性中心
PR的活性区域， 位于两条肽链活性 中心所形成的套环 结构上。
上图蓝色区域 为活性区域
催化三联体 Asp—25 （蓝色） Thr—26 （黄色） Gly—27 （粉色）
活性中心由1对催化三联体Asp— Thr—Gly
Asp-25
Asp-25
HIV-1 protease 的研究背景
HIV -1 是引起 AIDS 的两种病毒之一，并且 是其中的一种主要病毒,它把人体免疫系统中 最重要的T淋巴细胞作为主要攻击目标，大量 破坏该细胞，使人体丧失免疫功能。而 AIDS 是一种跨种属传播的、死亡率很高的疾病， 已成为世界第四大死亡原因，自1981 年首次 被报道以来，AIDS 患病人数逐年快速增长， 严重威胁着人类的身心健康，受到全世界范 围的广泛关注。为了有效地预防和更好地治 疗 AIDS，人们必须深入研究 HIV -1 这一致 病病毒。
其中残基Asp-25负责裂解中央的底物蛋白， 起关键作用。
HIV-1 protease 与抑制剂作用机制
HIV-1蛋白酶抑制剂（在结构上，PIs 主要有两大类，分别是拟肽类 PIs 和 非肽类 PIs）通过抑制 PR 的活性， 使 HIV-1在被感染的细胞中产生不成熟 的、无感染性的病毒颗粒，最终达到 使病毒不能正常装配、从而达到抑制 HIV-1病毒复制的目的。
HIV-1 protease 的空间结构特征
HIV-1蛋白酶属于天冬 氨酸蛋白酶家族，是 由两个相同的肽链构 成的一种非常小的酶， 每条链有99个氨基酸。 两条链组装形成一个 中空的长孔道，从侧 边可以看到它被两个 侧翼蛋白所覆盖。
两条链A（红色）B（绿色）
两个侧翼蛋白 张开，酶蛋白 包裹靶蛋白， 随后侧翼蛋白 关闭使靶蛋白 紧密地结合在 隧道中。
一个结晶水分 子位于蛋白酶 残基Ile-50和抑 制剂之间，成 为两者之间的 桥梁。
Ile-50
氢键
水分子中的氧原 子与Ile-50分别形 成氢键。
总结
由于HIV-1蛋白酶的功能重要且敏感度 高，它成为了药物治疗靶标的对象。 药物能够和HIV-1蛋白酶紧密结合，使 其失活，病毒便不能形成具有感染性 的成熟的病毒粒子。
开口处的柔性区域 是由两条肽链的 45—55残基组成。
上图中蓝色区域为开 口处柔性区域
ห้องสมุดไป่ตู้
上图黄色区域为“袋 盖”
Gly—48 Gly—49 Gly—51 Gly—52
两条肽链的N端柔软的富 甘氨酸β发卡结构和异亮 氨酸各自形成一个相同的 “袋盖”。当没有底物或 PIs与PR结合时，“袋盖” 打开，底物或PIs进入其内 部，然后“袋盖”关闭， 当PR将底物或PIs分解加 工完毕后， “袋盖”又打 开，将底物或PIs从结合槽 释放出去， 再让新的底物 进入，开始新的加工周期。
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HIV-1 protease是HIV-1病毒复制过程中的关键酶 之一， HIV-1 protease的作用是能裂解病毒颗粒 的蛋白前体，使病毒成熟，变成具有感染性的病 毒颗粒。和其他很多病毒相似，HIV能够将其多 种蛋白质串在一起形成一条长链。而HIV-1 protease可以将多聚蛋白剪切成适当的小蛋白质， 而且这一步非常重要。HIV生命周期早期产生多 聚蛋白，这种形式也是必要的，它可以形成不成 熟的病毒粒子，再被剪切成适当的形式以形成成 熟的病毒以感染新的细胞。
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HIV-1 protease 的研究背景
HIV-1 protease 的空间结构特征 HIV-1 protease 的活性中心 HIV-1 protease 与抑制剂作用机制 总结
Ile—50
HIV-1 protease 的活性中心
PR的活性区域， 位于两条肽链活性 中心所形成的套环 结构上。
上图蓝色区域 为活性区域
催化三联体 Asp—25 （蓝色） Thr—26 （黄色） Gly—27 （粉色）
活性中心由1对催化三联体Asp— Thr—Gly
Asp-25
Asp-25
HIV-1 protease 的研究背景
HIV -1 是引起 AIDS 的两种病毒之一，并且 是其中的一种主要病毒,它把人体免疫系统中 最重要的T淋巴细胞作为主要攻击目标，大量 破坏该细胞，使人体丧失免疫功能。而 AIDS 是一种跨种属传播的、死亡率很高的疾病， 已成为世界第四大死亡原因，自1981 年首次 被报道以来，AIDS 患病人数逐年快速增长， 严重威胁着人类的身心健康，受到全世界范 围的广泛关注。为了有效地预防和更好地治 疗 AIDS，人们必须深入研究 HIV -1 这一致 病病毒。
其中残基Asp-25负责裂解中央的底物蛋白， 起关键作用。
HIV-1 protease 与抑制剂作用机制
HIV-1蛋白酶抑制剂（在结构上，PIs 主要有两大类，分别是拟肽类 PIs 和 非肽类 PIs）通过抑制 PR 的活性， 使 HIV-1在被感染的细胞中产生不成熟 的、无感染性的病毒颗粒，最终达到 使病毒不能正常装配、从而达到抑制 HIV-1病毒复制的目的。
HIV-1 protease 的空间结构特征
HIV-1蛋白酶属于天冬 氨酸蛋白酶家族，是 由两个相同的肽链构 成的一种非常小的酶， 每条链有99个氨基酸。 两条链组装形成一个 中空的长孔道，从侧 边可以看到它被两个 侧翼蛋白所覆盖。
两条链A（红色）B（绿色）
两个侧翼蛋白 张开，酶蛋白 包裹靶蛋白， 随后侧翼蛋白 关闭使靶蛋白 紧密地结合在 隧道中。
一个结晶水分 子位于蛋白酶 残基Ile-50和抑 制剂之间，成 为两者之间的 桥梁。
Ile-50
氢键
水分子中的氧原 子与Ile-50分别形 成氢键。
总结
由于HIV-1蛋白酶的功能重要且敏感度 高，它成为了药物治疗靶标的对象。 药物能够和HIV-1蛋白酶紧密结合，使 其失活，病毒便不能形成具有感染性 的成熟的病毒粒子。