百位研究人員合作,首次繪製出新冠病毒蛋白相互作用圖譜

截至目前(4月30日),據約翰·霍普金斯大學發佈的實時統計數據,全球累計新冠肺炎確診病例超過323萬例,死亡人數達22萬,並在全世界範圍內造成了社會和經濟破壞。

目前,尚無具有經臨床驗證的抗病毒藥物,也沒有用於預防其的疫苗,而且對SARS-CoV-2感染的分子細節的瞭解有限,阻礙了這些努力。

2020年4月30日,David E. Gordon等近百位研究人員通力合作在Nature 在線發表題為“A SARS-CoV-2 protein interaction map reveals targets for drug repurposing”的研究論文,該研究在人體細胞中克隆,標記和表達了29種SARS-CoV-2蛋白中的26種,並使用親和純化質譜(AP-MS)鑑定了與每種蛋白物理相關的人類蛋白,從而確定了332種高信度SARS -CoV-2-人蛋白-蛋白相互作用(PPI)。其中,該研究確定了66種可藥物化的人類蛋白質或宿主因子(29種FDA批准的藥物,12種臨床試驗的藥物和28種臨床前化合物)。

在多個病毒測定中篩選這些子集,確定了兩套具有抗病毒活性的藥理劑:mRNA翻譯抑制劑和Sigma1和Sigma2受體的預期調節劑。對這些宿主因子靶向劑的進一步研究,包括與直接靶向病毒酶的藥物聯合使用,可能會導致產生治療COVID-19的治療方案。更廣泛地說,該研究代表了一種新的藥物發現方法,不僅適用於全病毒策略,而且適用於許多疾病,並說明了使用多學科協作方法推動科學發展的速度。


百位研究人員合作,首次繪製出新冠病毒蛋白相互作用圖譜


由於新病例的迅速增加,2019年冠狀病毒病(COVID-19)很快引起了全球關注。新型冠狀病毒感染被認為是從動物傳播的,病原體被鑑定為SARS-CoV-2。到2020年1月,懷疑最初受感染的患者是通過人與人之間的傳播感染了該病毒。自2020年1月以來,該病毒已迅速傳播到中國大部分地區和其他國家。截至目前(4月30日),據約翰·霍普金斯大學發佈的實時統計數據,全球累計新冠肺炎確診病例超過323萬例,死亡人數達22萬。


百位研究人員合作,首次繪製出新冠病毒蛋白相互作用圖譜

識別SARS-CoV-2宿主蛋白-蛋白相互作用的AP-MS工作流程


迄今為止,尚未開發出可用於SARS-CoV,SARS-CoV-2或MERS-CoV的臨床可用抗病毒藥物。用核苷類似物依賴RNA的RNA聚合酶(RdRP)抑制劑瑞德昔韋治療COVID-19的臨床試驗正在進行中,最近的數據表明,瑞德昔韋可能對治療實驗室動物的SARS CoV-2感染有效。針對宿主病毒的療法可能會出現持久的廣譜治療模式,在這種情況下,出現突變耐藥性的可能性較小。


不幸的是,由於對SARS-CoV-2感染的分子細節的瞭解有限,因此無法全面評估針對宿主定向療法的小分子候選藥物。該研究試圖通過系統地繪製SARS-CoV-2蛋白與人類蛋白之間的相互作用圖譜來解決這一差距。


該研究在人體細胞中克隆,標記和表達了29種SARS-CoV-2蛋白中的26種,並使用親和純化質譜(AP-MS)鑑定了與每種蛋白物理相關的人類蛋白,從而確定了332種高信度SARS -CoV-2-人蛋白-蛋白相互作用(PPI)。其中,該研究確定了66種可藥物化的人類蛋白質或宿主因子

(29種FDA批准的藥物,12種臨床試驗的藥物和28種臨床前化合物)。


百位研究人員合作,首次繪製出新冠病毒蛋白相互作用圖譜

SARS-CoV-2蛋白相互作用的全局分析


在多個病毒測定中篩選這些子集,確定了兩套具有抗病毒活性的藥理劑:mRNA翻譯抑制劑和Sigma1和Sigma2受體的預期調節劑

。對這些宿主因子靶向劑的進一步研究,包括與直接靶向病毒酶的藥物聯合使用,可能會導致產生治療COVID-19的治療方案。


該研究將宿主定向干預作為一種抗病毒策略的方法克服了與耐藥性相關的問題,並且在我們為下一次大流行做準備時也可能提供泛病毒療法。 此外,擴大了聯合療法的可能性,例如,使用直接靶向病毒的藥物(包括瑞德昔韋)。更廣泛地說,該研究代表了一種新的藥物發現方法,不僅適用於全病毒策略,而且適用於許多疾病,並說明了使用多學科協作方法推動科學發展的速度。


參考消息:


https://www.nature.com/articles/s41586-020-2286-9



分享到:


相關文章: