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タイトルPi-pi stacking interactions with viral DNA contribute to the potency of naphthyridine-based HIV-1 integrase inhibitors.
ジャーナル・号・ページNAR Mol Med, Vol. 2, Issue 4, Page ugaf039, Year 2025
掲載日2025年11月19日
著者Xue Zhi Zhao / Min Li / Steven J Smith / Arvin Karbasi / Indrani Choudhuri / Tao Jing / Dmitry Lyumkis / Robert Craigie / Terrence R Burke /
PubMed 要旨Drug resistance remains a significant obstacle to identifying effective treatments for HIV-1 infection. Integrase strand transfer inhibitors (INSTIs) are frontline treatments used in combination ...Drug resistance remains a significant obstacle to identifying effective treatments for HIV-1 infection. Integrase strand transfer inhibitors (INSTIs) are frontline treatments used in combination antiretroviral therapy, but their efficacy can be compromised by emergence of resistance-associated mutations. The development of compounds that will retain efficacy against drug-resistant variants is of significant interest. Herein, we report the synthesis of naphthyridine-based INSTIs with a combination of 4-amino and 5-hydroxymethyl groups. Comparison of the resistance mutant profiles of the new compounds with FDA-approved second-generation INSTIs showed that the lead compounds are comparable to or surpass the efficacy of clinically used drugs against some of the most prevalent drug-resistant mutations that emerge in patient-derived viral isolates. High-resolution cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structures of HIV-1 intasomes with two of the best naphthyridine-based INSTIs bound highlight how these inhibitors make enhanced interactions with viral DNA, particularly through optimized DNA stacking. Molecular dynamics simulations together with quantum mechanical and molecular mechanical calculations indicate that the interplay between intramolecular bonding, stacking geometry, resonance effects, and charge distribution governs drug binding within the active site of the intasome. The data mechanistically explain how key interactions contribute to improved antiviral potency against drug-resistant mutants and highlight a new strategy to combat HIV-1 resistance.
リンクNAR Mol Med / PubMed:41426354 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.28 - 2.33 Å
構造データ

72221

9q50

EMDB-72221, PDB-9q50:
AK01 integrase inhibitor bound to Wild-type HIV-1 intasome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.33 Å

72222

9q57

EMDB-72222, PDB-9q57:
XZ440 integrase inhibitor bound to Wild-type HIV-1 intasome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.28 Å

化合物

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-ZN:
Unknown entry

PDB-1cof:
YEAST COFILIN, ORTHORHOMBIC CRYSTAL FORM

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-R7K:
~{N}-[[2,4-bis(fluoranyl)phenyl]methyl]-5-(hydroxymethyl)-1,4-bis(oxidanyl)-2-oxidanylidene-1,8-naphthyridine-3-carboxamide

由来
  • HIV type 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
  • hiv-1 06tg.ht008 (ヒト免疫不全ウイルス)
キーワードVIRAL PROTEIN/INHIBITOR/DNA / viral protein / protein complex / integrase inhibitor / VIRAL PROTEIN-INHIBITOR-DNA complex

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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