基于虚拟筛选方法从中药中发现SARS-CoV-2抑制剂

温泽宇,宋 昱,宫美娜,刘伊彤,曹洪玉,史丽颖

(1.大连大学生命科学与技术学院,辽宁 大连 116622)(2.中国医学科学院医药生物技术研究所,北京 100050)

2020年2月3日世界卫生组织(World Health Organization,WHO)发布了《国际社会的战略防范和应对计划》[1],将新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease-2019,COVID-19)疫情列为国际关注的突发公共卫生事件. 截止2020年7月,新型冠状病毒已在世界多个国家地区爆发,累积确诊人数达1 400万余人,累计死亡人数多达60万余人[2],疫情导致数百万人被强制隔离,疫情严重地区被封锁,这给人们的生活以及世界经济带来了巨大的冲击与挑战. 面临全球每日破万的新增病例,针对SARS-COV-2的疫苗以及特效药的研制仍在进行中.

SARS-CoV-2属于β型冠状病毒,基因组测序表明,人类严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)与SARS-CoV-2病毒具有 79%的序列相似性,序列同源性较高. 同时,这种致病性冠状病毒与蝙蝠冠状病毒同源性达96.2%[3-5]. 主蛋白酶(Mpro)作为目前的研究热点被认为在SARS-CoV-2病毒感染人体过程中发挥着重要作用,Mpro蛋白酶属于木瓜蛋白酶,SARS-CoV-2的Mpro蛋白酶与SARS-CoV的Mpro蛋白酶具有较高的序列同源性和结构相似性[6-7]. 活性Mpro蛋白酶含有两个结构域,参与病毒复制酶的成熟与加工. 因此Mpro蛋白酶抑制剂可以抑制病毒的复制,增加宿主对SARS-COV-2病毒的抗感染能力[8-10]. 此外,Mpro蛋白酶与人类体内的蛋白酶相似性很低,所以Mpro蛋白酶抑制剂对人体的毒性作用很小[11].

目前已有多种蛋白酶抑制剂用于治疗病毒引起的肺炎,蛋白酶抑制剂洛匹那韦/利托那韦是人类免疫缺陷病毒(HIV)常……