[發明專利]一種篩選小分子擬肽類抑制劑的方法及其應用

在審

• 申請號: 202010715274.4
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111809246A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 毛輝;胡獻躍;劉振香
• 申請（專利權）人: 金華職業技術學院
• 主分類號: C40B30/04
• 分類號: C40B30/04;G16B20/30
• 代理公司: 金華大器專利代理事務所(特殊普通合伙) 33345
• 代理人: 童健

本發明公開了一種基于COVID?19RdRp變構位點篩選小分子擬肽類抑制劑的方法及其應用。其中篩選方法具體包括：1)SARS?Cov?2?RdRp蛋白晶體結構的處理；2)確定藥物結合位點；3)化合物庫的選擇；4)化合物結構處理；5)分子對接；6)結果與分析。本發明充分發揮了虛擬篩選的優勢，減少了實驗的盲目性，有效提高了抑制劑藥物的成功率，節省了人力、物力和財力。本發明還提供了篩選獲得的抑制劑在制備治療新型冠狀病毒藥物中的應用。

技術領域

本發明涉及醫藥技術領域，具體涉及一種基于COVID-19RdRp變構位點篩 選小分子擬肽類抑制劑的方法及其應用。

背景技術

冠狀病毒(Coronabiridae/coronavirus,CoV)是一類廣泛存在的、對人類和 家畜類都有重大潛在威脅的病原體微生物。該病毒最初是1937年在雞的感染組 織中被發現，表面具有王冠般的釘狀突起，最終被確認為新的物種并因此被命名 為冠狀病毒。新型冠狀病毒SARS-CoV-2的主要傳播途徑是呼吸道飛沫傳播和接 觸傳染，目前市場中有大量的抗病毒藥物，但是沒有專門針對SARS-CoV和 SARS-CoV-2的治療藥物，所以市場急需一款或多款針對此類病毒的疫苗或是有 效治療藥物。

SARS-CoV-2靶標眾多，目前研發人員研究較多的靶點是ACE2、3CL(Mpro) 和RdRp。新型冠狀病毒識別宿主細胞是通過S蛋白的受體結合區(RBD)與宿 主表面特異表達的受體分子的識別來實現的。研究表明，ACE2(Angiotensin I Converting Enzyme 2)為冠狀病毒S蛋白的受體，在病毒進入宿主細胞之 前S蛋白會被宿主表面蛋白酶TMPRSS2水解成S1和S2兩段，S1負責識別ACE2，S2負責融合宿主細胞，所以在病毒入侵過程中，寄主細胞表面的ACE2和 TMPRSS2蛋白扮演了重要角色，但是ACE2在人體內有同源性蛋白，且廣泛分 布于心臟、腎臟、睪丸、脂肪組織、腦組織、血管平滑肌細胞，胃腸道等， 在治療過程中，抑制ACE2蛋白類藥物可能會對人體造成不可估計的副作用。

主蛋白酶(Mpro)是一類半胱氨酸水解酶，是冠狀病毒的主要蛋白酶之一。 Mpro負責切割病毒基因組翻譯的蛋白前體，得到多個非結構蛋白，由這些非 結構蛋白組裝形成病毒的復制-轉錄酶復合體，病毒才能完成正常的轉錄和復 制，是抗冠狀病毒藥物設計過程中的重要靶標。國內外學者已對此做了大量 研究，已經發現了FDA批準的硫醇反應藥物中，抗酒精藥物戒酒硫(disulfiram) 及其巰基反應衍生物與靶點蛋白3CLpro親和力最高，且與CYS145發生氫鍵 作用，具有病毒臨床治療潛力；朱云鵬通過體外抑制活性實驗篩選獲得5個 抑制SARS冠狀病毒主蛋白酶活性較強的化合物，并運用抑制動力學研究以及 分子對接等方法探討其抑制機制，結果發現其中4個化合物能與 SARS-CoV-Mpro催化活性中心的Cys-145形成共價鍵，為不可逆抑制劑，1個 化合物能與SARS-CoVMpro的Asn-142、Gly-143和Gln-189形成氫鍵，以非 共價鍵的方式與蛋白結合；劉妍如等運用分子對接技術模擬預測TCMSP數據 庫中藥成分對新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)3CL水解酶的作用，共篩選得到 60個化合物，且所篩選化合物主要歸屬藥材為甘草、桑白皮、滿山紅、虎杖 和車前草等；馬青云等以3CL水解酶為靶蛋白，篩選出66個藥動學性質良好 的天然小分子抑制劑，優選出12味中藥單味藥，2個中藥藥對以及12個中藥 處方作為抗冠狀病毒的候選方案。

本發明主要探究RNA依耐性RNA聚合酶(RdRp)抑制劑，病毒RdRp主 導完成冠狀病毒的基因組復制過程，可準確高效地實現多達數萬個核苷酸的合成。 美國制藥公司吉利德(GileadSciences,Inc.)研發的原本用于抗埃博拉病毒的藥 物瑞德西偉(Remdesivir)，其可直接作用的靶點就是RdRp(如圖1a)。