美國科學家發現新型冠狀病毒藥物治療靶點

一種新的SARS-CoV-2蛋白被確定為潛在的COVID-2019治療藥物靶點,其結構由包括芝加哥大學、美國能源部國家實驗室、西北大學範伯格醫學院和加州大學河濱醫學院在內的研究小組發現。科學家們表示,他們的發現表明,以前用於治療SARS早期爆發的藥物,現在可以開發成針對COVID-19的有效藥物。來自嚴重急性呼吸綜合徵冠狀病毒2 (SARS-CoV-2)的Nsp15蛋白與SARS冠狀病毒早期暴發時的Nsp15蛋白有89%相同。2010年發表的關於SARS-CoV的研究表明,抑制Nsp15可以減緩病毒複製。這意味著針對Nsp15的藥物可以作為針對COVID-19的有效藥物。這種新發現的蛋白質被稱為Nsp15,在冠狀病毒中一直存在,對於病毒的整個生命週期和毒性作用來說必不可少。最初,Nsp15被認為直接參與病毒複製,但最近,它被認為可能通過干擾宿主的免疫反應來幫助病毒複製。”

美國科學家發現新型冠狀病毒藥物治療靶點

Nsp15結構圖

Nsp15的結構將於3月4日在RSCB蛋白數據庫上公佈。通過繪製病毒的三維蛋白質結構,使科學家能夠找出如何幹擾病原體在人類細胞中的複製。研究人員說:“Nsp15蛋白在非典期間被作為新藥開發的新靶點進行了研究,但那並沒有走多遠,因為非典疫情已經過去了,所有新藥的開發也結束了。一些抑制劑被發現,但從未發展成藥物。針對SARS開發的抑制劑現在可以針對這種蛋白質進行測試。”

COVID-2019的迅速增加和擴散引發了人們的疑問:與SARS和中東呼吸綜合徵冠狀病毒相比,這種病毒如何變得更具傳染性。科學家們正在繪製蛋白質圖譜來解決這個問題。專家指出:“雖然COVID-2019病毒與2003年造成流行病的SARS病毒非常相似,但新的結構揭示了這兩種病毒之間微小但可能重要的區別,這些區別導致了它們造成的疾病傳播和嚴重程度的不同。”

研究團隊將繪製病毒中28種蛋白質的結構圖,以確定藥物會在哪些地方對其機制造成破壞。這些蛋白質是摺疊的球狀結構,具有精確定義的功能,它們的“活性位點”可以被化合物靶向。第一步是克隆和表達病毒蛋白的基因,並將其作為蛋白晶體生長在類似冰櫃的托盤中。將有8個機構的9個實驗室共同將參與這項工作。觀察這些蛋白質的原子排列需要很強的x射線。因此,一旦這些晶體長大,該中心的科學家們就會利用APS的極亮光源對其成像,這一過程被稱為x射線晶體學。結構測定的數據由美國能源部生物與環境研究辦公室資助的結構生物學束線收集。成立於2007年的傳染病結構基因組學中心(Center for Structural Genomics of Infectious Diseases)已經在三維空間中繪製了1000多個致命細菌和病毒的部分。這一觀點為科學家們提供了一扇瞭解細菌或病毒弱點的窗口,使他們能夠創造出使細菌或病毒失效的藥物或預防病毒的疫苗。

本研究由美國國立衛生研究院過敏與傳染病研究所資助,項目編號:HHSN272201700060C。


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