03.04 “非典”時期的遺珠:89%的氨基酸序列同源性!抑制該靶點可有效延緩COVID-19病毒複製

“非典”時期的遺珠:89%的氨基酸序列同源性!抑制該靶點可有效延緩COVID-19病毒複製

Paris

導語:自疫情發生至今,多項新型冠狀病毒相關研究相繼展開,但相比於其他類型的疾病,抗病毒藥物的研發和臨床試驗都更加困難,目前還未發現針對新型冠狀病毒明確有效的特效藥。

近日,由芝加哥大學、阿貢國家實驗室、西北大學範伯格醫學院和加利福尼亞大學河濱醫學院等團隊聯合研究,在SARS-CoV-2蛋白中發現了COVID-19新的潛在的藥物靶點。該靶點—Nsp15蛋白與SARS爆發時期的蛋白有89%的氨基酸序列同源性,抑制該靶點可有效減緩病毒的複製,這有望開發成治療COVID-19的潛在藥物。

“非典”时期的遗珠:89%的氨基酸序列同源性!抑制该靶点可有效延缓COVID-19病毒复制

CoVs是具有陽性RNA基因組的含包膜病毒,屬於冠狀病毒科Nidovirales亞目,分為四個屬(α、β、γ和δ),此次武漢新型冠狀病毒屬於β屬。冠狀病毒至少含有四種結構蛋白:刺突蛋白S蛋白(spike)、E蛋白(Envelope)、M蛋白(membrane)和N蛋白(nucleocapsid)。其中S蛋白在病毒感染時促進宿主附著及病毒與細胞膜的融合。

該新型冠狀病毒編碼至少27種蛋白質,其中包括15種非結構蛋白(nsp1-nsp10,nsp12-nsp16)、4種結構蛋白(S、E、M 和 N)和8種輔助蛋白(3a、3b、p6、7a、7b、8b、9b 和 orf14)。在氨基酸水平上,SARS-CoV-2 基因組編碼蛋白的組成上大部分和 SARS-CoV 一致,但是也存在一定差異性。通過與 SARS-CoV 進行比對,可以參考推出 SARS-CoV-2 基因組所編碼各類蛋白的功能。

在本次研究中發現的新定位的蛋白—Nsp15,在冠狀病毒中具有保守性,在它們的生命週期和毒力中都是必不可少的。最初,Nsp15被認為是直接參與病毒複製,但在本次研究中,研究人員發現,Nsp15通過干擾宿主的免疫反應來幫助病毒複製。

“非典”时期的遗珠:89%的氨基酸序列同源性!抑制该靶点可有效延缓COVID-19病毒复制

新繪製的Nsp15蛋白

傳染病結構基因組學中心首席研究員、西北大學微生物免疫學教授卡拉·薩切爾(Karla Satchell)領導一個國際科學家小組,負責研究SARS病毒的結構,通過繪製病毒的3-D蛋白結構圖找出應對病毒在人體內複製的方法。

薩切爾表示,Nsp15蛋白在SARS中被作為新藥開發的新靶點,但並未取得很大進展,因為SARS疫情消失後,所有的新藥研發都結束了。一些抑制劑雖然在當時已經被鑑定了出來,但從未進一步進行藥物研發,針對“非典”開發的抑制劑現在可以針對這種蛋白進行測試。

此外,新型冠狀病毒傳播問題依然叕待解決,加州大學河濱分校生物醫學科學教授亞當·戈齊克(Adam Godzik)的生物信息學小組在完成基因組分析和蛋白質合成結構的設計後,要繼續對這些蛋白質進行定位,爭取早日攻破COVID-19的傳播問題。

雖然COVID-19與2003年引起流行病的SARS病毒非常相似,但新的結構揭示了這兩種病毒之間的微小但潛在的重要區別,這意味著這兩種病毒在它們引起的疾病傳播和嚴重程度方面的不同模式。

薩切爾、約阿希米亞克和戈齊克以及整個中心團隊將繪製病毒中28種蛋白質的結構圖,克隆和表達病毒蛋白的基因,並將其作為蛋白質晶體在微型冰塊狀托盤中生長。相關Nsp15的結構也於今日在RSCB蛋白質數據庫上公佈給科學界。如果順利,這無疑是本次疫情研究的一大突破,尤其是在全世界通力合作參與抗疫的當下。

參考文獻

https://m.medicalxpress.com/news/2020-03-drugs-previously-sars-effective-covid-.html

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