聚焦 COVID-19 最具潜力的靶点

Junko Kato-Weinstein , Information Scientist, CAS

由新型冠状病毒 SARS-CoV-2 引起的疾病 COVID-19 已感染了数千万人,并导致全球数十万人死亡。尽管瑞德西韦 (remdesivir)法匹拉韦 (favipiravir) 被有条件地批准用于治疗新冠,但随着病例数与日俱增,仍然急需其他药物来缓解由 COVID-19 引起的各种症状及其对患者造成长期损害。

生物活性测定数据为具前景的候选药物指明了方向

为了支持正在进行的研究工作,以寻找更多针对 COVID-19 的药物,CAS 科学家团队分析了已发表的科学信息,并撰写了涉及 COVID-19 的蛋白质及相应潜在候选药物的综合分析报告 该报告近期发表于 ACS Pharmacology & Translational Science


阅读完整的开放获取文章,了解 COVID-19 蛋白靶点和相关候选药物及其相关的生物活性测定数据。


CAS 科学家确定了大量针对 SARS-CoV-2 感染至关重要的靶点的候选药物,并分析了已发表的相关生物活性测定数据。 图 1 显示了与 SARS-CoV-2 和相关病毒感染有关的特定靶点及其候选药物的物质数量。 考虑到这些靶点蛋白在 SARS-CoV-2 和相关病毒之间的活性和相似性,需要对这些候选药物做进一步研究,以开发抗 COVID-19 的药物。

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图 1. 与 SARS-CoV-2 和相关病毒感染有关的特定靶点蛋白及其候选药物物质数量。

 

靶点和候选药物之间的重要关系

开发针对任何疾病的有效药物,通常需要对蛋白质—药物相互作用有详细的了解。此方程式的一边是靶点蛋白,也称为“药物靶点”,这些蛋白质在疾病的发展中起着重要的作用。 蛋白质靶点的识别和验证是药物研发过程的第一步,这些工作往往来自于对疾病发生机制的基础研究。另一边是候选药物。 一种候选药物相对于其特定靶点蛋白的药理特性可以通过检测其生物活性来测定,以评估候选药物在不同浓度下的生物效应。 通常,生物活性测定包括测量候选药物与蛋白质靶标结合,药物对蛋白质活性的抑制程度,以及由于这种抑制而产生的生理反应等。

COVID-19 的关键蛋白和潜在候选药物

自新冠患者发病以来,研究人员已经确定了许多参与 SARS-CoV-2 感染过程的病毒和人类宿主蛋白。 所有这些都是潜在的药物靶点,在这里我们将强调八个最引人关注的靶点蛋白。 这些蛋白包括五种病毒蛋白:(刺突[S]蛋白、3CLpro、PLpro、解旋酶和 RNA 聚合酶[RdRp]),和三种人类宿主蛋白:(ACE2、TMPRSS2 和 furin),它们在介导病毒进入宿主细胞或在宿主细胞内的病毒复制中发挥作用。 这些蛋白如图 2 所示,它们在感染过程中的功能在下表中讨论。 表中还列举了一些抑制这些靶点蛋白的潜在治疗 COVID-9 药物的样例化合物。  

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图 2. 参与 SARS-COV-2 感染的重要病毒和人类蛋白质以及特定的抑制剂。 

 

关键蛋白

蛋白在病毒感染中的作用

候选药物

S 蛋白

与宿主细胞上的人 ACE2 受体结合的病毒表面蛋白,可与宿主细胞膜进行病毒融合

EK1C4

ACE2  受体

人细胞表面 S 蛋白受体

 

TMPRSS2

切割 S 蛋白促进病毒-质膜融合的人类酶

Enzalutamide 

3CLpro

切割病毒多聚蛋白释放单个蛋白的病毒酶

GC376

PLpro

切割病毒多聚蛋白释放单个蛋白的病毒酶

Tioguanine

Helicase

释放病毒 RNA 的病毒蛋白

SSYA10-001

RdRp

促进病毒 RNA 复制的病毒蛋白

EIDD-1931 

Furin

切割 S 蛋白促进病毒-质膜融合的人类蛋白

oroxylin A

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