HI-viruksen säätelyproteiinin Nef inhibiittorien etsintä HIV-lääkkeen kehittämiseksi
Gashi, Serranda (2010)
Gashi, Serranda
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2010
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201005118913
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201005118913
Tiivistelmä
HI-virus eli ihmisen immuunikatovirus on lentivirus, joka kuuluu retrovirusperheeseen. Virus aiheuttaa immuunipuolustuksen heikkenemistä ja lisäksi tulehduksia ja kasvaimia. HIV infektoi isäntäsoluja tarttuessa kohdesolujen CD4-reseptoreihin, monosyytteihin ja makrofageihin. Retrovirukset sisältävät RNA-genomin ja käänteiskopioijaenstyymin, jonka avulla RNA-juoste kopioidaan DNA-muotoon. Muodostunut virus-DNA integroidaan isäntäsolun kromosomaaliseen DNA:han, ja näin isäntäsolu tuottaa infektiokykyisiä viruksia.
HI-virus on ollut pitkään tuntematon, ja virusta alettiin tutkia vasta 1980-luvulla. HI-viruksen uskotaan olleen peräisin Keski-Afrikasta, ja se levisi Afrikasta Yhdysvaltoihin Haitin kautta 1960-luvun lopulla siirtolaisten mukana. Virus levisi ihmisten keskuudessa mm. suojaamattomassa seksissä ja suonensisäisten huumeiden käytön yhteydessä. Nykyään HIV on levinnyt kaikkialle maailmaan ja kasvanut yhdeksi historian pahimmista pandemioista, jolle ei ole löydetty vielä parannuskeinoja.
Insinöörityön tarkoituksena oli etsiä uusia lääkkeitä HI-viruksen infektiota vastaan. Työssä tutkittiin HI-viruksen Nef-proteiinin ja isäntäsolun proteiinikinaasin Hck SH3 vuorovaikutusta käyttäen ELISA-tyyppistä analyysiä. Toisena menetelmänä käytettiin solujen elävyyden mittausta, missä pyrittiin etsimään Hibertin ja Spectrum Microsource -kemikaalikirjastoista ne kemikaalit, jotka tappavat viruksen infektoimia soluja mutteivät vahingoita normaalisoluja.
Proteiini-proteiini -interaktion inhibitiossa tarkoituksena oli löytää kemikaalit, jotka ihiboivat Nef-Hck SH3 -interaktiota mutteivät muiden SH3 -kontrolliproteiinien interaktiota. Tuloksista ilmeni, että kemikaalit vahingoittivat myös kontrolliproteiinien interaktiota, jolloin tulosten kannalta kemikaalit eivät ole hyviä inhibiittoreita spesifisessä Nef-Hck SH3 -interaktiossa. Solujen elävyyden mittauksen tuloksista löydettiin tutkittavista kemikaalikirjastoista ne kemikaalit, jotka tappoivat viruksen infektoituneita soluja, mutteivät normaalisoluja. Tulokset normalisoitiin tilastollisesti, minkä avulla saatiin luotettavammat tulokset. Tuloksien mukaan löydettiin yhteensä 45 kemikaalia, jotka tappoivat Nef-proteiinia tuottavia soluja.
Tutkimustuloksista saatiin lisää tietoa Nef-Hck SH3 -interaktiosta ja siitä, miten tutkittavat kemikaalit vaikuttavat interaktioon. Solujen elävyyden mittauksessa löydetyt kemikaalit voidaan näin testata sekundaariskriinauksella, jonka tarkoituksena on varmistaa, tappavatko kyseiset kemikaalit vain viruksen infektoituneita soluja, ja oliko kemikaalien tappokyky epäspesifinen saatujen tuloksien kannalta.
HI-virus on ollut pitkään tuntematon, ja virusta alettiin tutkia vasta 1980-luvulla. HI-viruksen uskotaan olleen peräisin Keski-Afrikasta, ja se levisi Afrikasta Yhdysvaltoihin Haitin kautta 1960-luvun lopulla siirtolaisten mukana. Virus levisi ihmisten keskuudessa mm. suojaamattomassa seksissä ja suonensisäisten huumeiden käytön yhteydessä. Nykyään HIV on levinnyt kaikkialle maailmaan ja kasvanut yhdeksi historian pahimmista pandemioista, jolle ei ole löydetty vielä parannuskeinoja.
Insinöörityön tarkoituksena oli etsiä uusia lääkkeitä HI-viruksen infektiota vastaan. Työssä tutkittiin HI-viruksen Nef-proteiinin ja isäntäsolun proteiinikinaasin Hck SH3 vuorovaikutusta käyttäen ELISA-tyyppistä analyysiä. Toisena menetelmänä käytettiin solujen elävyyden mittausta, missä pyrittiin etsimään Hibertin ja Spectrum Microsource -kemikaalikirjastoista ne kemikaalit, jotka tappavat viruksen infektoimia soluja mutteivät vahingoita normaalisoluja.
Proteiini-proteiini -interaktion inhibitiossa tarkoituksena oli löytää kemikaalit, jotka ihiboivat Nef-Hck SH3 -interaktiota mutteivät muiden SH3 -kontrolliproteiinien interaktiota. Tuloksista ilmeni, että kemikaalit vahingoittivat myös kontrolliproteiinien interaktiota, jolloin tulosten kannalta kemikaalit eivät ole hyviä inhibiittoreita spesifisessä Nef-Hck SH3 -interaktiossa. Solujen elävyyden mittauksen tuloksista löydettiin tutkittavista kemikaalikirjastoista ne kemikaalit, jotka tappoivat viruksen infektoituneita soluja, mutteivät normaalisoluja. Tulokset normalisoitiin tilastollisesti, minkä avulla saatiin luotettavammat tulokset. Tuloksien mukaan löydettiin yhteensä 45 kemikaalia, jotka tappoivat Nef-proteiinia tuottavia soluja.
Tutkimustuloksista saatiin lisää tietoa Nef-Hck SH3 -interaktiosta ja siitä, miten tutkittavat kemikaalit vaikuttavat interaktioon. Solujen elävyyden mittauksessa löydetyt kemikaalit voidaan näin testata sekundaariskriinauksella, jonka tarkoituksena on varmistaa, tappavatko kyseiset kemikaalit vain viruksen infektoituneita soluja, ja oliko kemikaalien tappokyky epäspesifinen saatujen tuloksien kannalta.