南科大联合研究团队筛选出一批潜在新冠病毒棘突蛋白抑制剂

作者:清北知网查重系统     发表时间:2020-03-27 15:02:59   浏览次数:31


  近日,南方科技大学生物系副教授王冠宇研究团队、医学院教授张健研究团队联合深圳大学总医院李海鹰研究团队初步筛选出一批新型冠状病毒棘突蛋白(spike glycoprotein)潜在抑制剂,相关成果发布在预印版平台Research Square。

  研究表明,新冠病毒利用其包膜上的棘突蛋白识别人类细胞膜受体蛋白ACE2,从而侵染人类细胞,引发严重的呼吸道感染症状。阻止病毒棘突蛋白与人类受体蛋白ACE2相互作用是研发有关药物、抗体和疫苗的重要方向。

新冠病毒棘突蛋白抑制剂筛选策略

  自新冠肺炎疫情爆发以来,联合研究团队为加快有关抑制剂的发现,采用“老药新用(Drug repurposing)”的策略,以公开的RBD-ACE2复合物晶体结构为靶点,通过同源建模(Homology Modeling)、计算机辅助药物设计(Computer-aided drug design, CADD)和虚拟筛选(Virtual screening)等计算生物学方法,筛选了近15000个小分子化合物。这些化合物包含Drugbank化合物库中所有的FDA批准药物,以及TCMSP化合物库中的天然活性产物。研究团队将这些化合物与病毒棘突蛋白受体结合结构域进行分子对接,发现一批结合非常紧密的化合物,如Digitoxin,Nilotinib,Lemborexant,Raltegravir,Bisindigotin和 Evodiamine等。

Digitoxin与棘突蛋白结合模式图 Bisindigotin与棘突蛋白结合模式图

  值得注意的是,研究团队通过计算发现,HIV病毒整合酶抑制剂Raltegravir与新冠病毒棘突蛋白结合非常紧密。很多天然产物也能与新冠病毒棘突蛋白紧密结合。研究团队通过系统药理学发现这些天然产物主要源自青黛、板蓝根、大青叶、百部、了哥王根、白果、侧柏叶、连翘、青果、石上柏和银杏叶等中草药,其中大青叶、连翘被纳入国家新型冠状病毒肺炎诊疗方案。

  本研究为进一步开发药物来抑制病毒侵染人类细胞打下坚实的基础,后续实验正在有序开展。

  2018级南科大-港大联合培养博士研究生魏天资和深圳大学总医院副研究员王昊为本文共同第一作者。王冠宇、张健和李海鹰为本文共同通讯作者。南科大医学院研究副教授卢奕、生物系硕士研究生官盛晖对本项研究做出了重要贡献。

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