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整合酶(Integrase，IN)是人类免疫缺陷病毒(HIV)生命周期中必需的酶，它将逆转录得到的病毒DNA整合到宿主细胞基因组中。HIV-1整合酶是抗艾滋病药物研发的重要靶点。自2003年S-1360进入临床试验以来，已开发出了多种整合酶抑制剂类药物对艾滋病人进行治疗，其中Raltegravir和Elvitegravir已被美国FDA批准上市。由于HIV逆转录过程的高错误率，病毒极易发生耐药突变。HIV-1整合酶的耐药突变是导致整合酶抑制剂治疗失败的主要原因。而目前对整合酶耐药突变产生耐药性的机理仍然不清楚，了解整合酶的耐药机理对设计整合酶抑制剂类药物至关重要。本工作结合生化实验方法和计算模拟方法对整合酶的耐药机理进行了初步探索。论文的主要工作包括以下几方面: (1)整合酶突变位点的选择及表达质粒的构建构建了带有E92A、E92Q、N155S、E92A/N155S、E92Q/N155S突变的HIV-1整合酶重组表达质粒;编写了定点突变密码子辅助设计软件，可实现基因工程上游点突变实验设计的自动化。 (2)野生型及突变型整合酶的表达纯化将野生型和突变型整合酶进行原核表达与纯化，对整合酶的可溶性表达纯化方法进行了研究，提出了可行的整合酶可溶性表达纯化方案。 (3)整合酶活性及耐药性的测定通过体外实验测试整合酶发挥整合作用的链转移反应的活性，以及两种二酮酸类整合酶抑制剂(S-1360和Raltegravir)对它们的抑制率，并据此分析各突变株的耐药性。发现N155S突变会导致整合酶链转移活性大幅降低，E92A突变可使N155S突变丧失的活性得到回复，E92A、E92Q、E92A/N155S三种突变型对Raltegravir的耐药性强于对S-1360的耐药性。 (4)用分子对接方法研究突变对整合酶耐药性的影响应用AutoDock软件，将S-1360与野生型和3种突变型整合酶核心区进行分子对接研究，结合对接结果和生化实验结果，对各突变带来的活性和耐药性变化的机理进行分析。发现N155S突变导致的活性中心结构变化可能是活性降低和耐药性产生的原因，而E92A突变可对这种变化进行部分的抵消。 通过以上工作，发现E92A是HIV-1整合酶耐药突变N155S的活性回复突变，并且这种回复突变的关系与整合酶活性中心结构变化有关。