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新冠肺炎疫情發(fā)生以來,大理大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院結(jié)構(gòu)生物信息學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊立足團(tuán)隊研究基礎(chǔ),積極投身抗擊疫情的科研攻關(guān)任務(wù),根據(jù)突發(fā)疫情“老藥新用”的原則,確定達(dá)蘆那韋在所篩選的抑制劑中具有最好的3CLpro抑制效果,并對藥物分子和蛋白酶之間的相互作用機(jī)理進(jìn)行了闡明。
目前該研究成果論文《Insight Derived from Molecular Docking and Molecular Dynamics Simulations into the Binding Interactions Between HIV-1 Protease Inhibitors and SARS-CoV-2 3CLpro》已發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會預(yù)印版平臺ChemRxiv以及英國皇家化學(xué)學(xué)會SCI雜志RSC advances。
新型冠狀病毒3CLpro蛋白三維空間結(jié)構(gòu)飄帶圖
該研究成果第一作者為大理大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院桑鵬副教授,通訊作者為創(chuàng)新團(tuán)隊負(fù)責(zé)人楊力權(quán)教授。研究團(tuán)隊針對新型冠狀病毒幾個主要的抗病毒藥物蛋白靶點進(jìn)行了大規(guī)模已上市藥物虛擬篩選及作用機(jī)制研究工作。研究發(fā)現(xiàn),市售的幾種人類艾滋病毒(HIV)蛋白水解酶抑制劑類藥物均對新型冠狀病毒的主蛋白酶(3CLpro)有一定的抑制效果。由于3CLpro對病毒的復(fù)制和增值起著至關(guān)重要的作用,因此也說明該類抑制劑具有潛在的抗新型冠狀病毒作用。經(jīng)過進(jìn)一步的分子動力學(xué)模擬和結(jié)合自由能計算研究,研究團(tuán)隊最終確定達(dá)蘆那韋在所有抑制劑中具有最好的3CLpro抑制效果,并對藥物分子和蛋白酶之間的相互作用機(jī)理進(jìn)行了闡明。
達(dá)蘆那韋與新型冠狀病毒3CLpro的結(jié)合模式
大理大學(xué)結(jié)構(gòu)生物信息學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊圍繞學(xué)校學(xué)科發(fā)展方向,以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)-動力學(xué)-功能為研究主線,開展蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)動力學(xué)與功能關(guān)系的研究,研究領(lǐng)域聚焦于人類疾病相關(guān)蛋白的構(gòu)象控制分子機(jī)制、計算機(jī)輔助藥物設(shè)計及虛擬篩選和滇西北極端環(huán)境酶的生態(tài)環(huán)境適應(yīng)機(jī)制等,服務(wù)于學(xué)校的學(xué)科發(fā)展和學(xué)位點建設(shè)。在篩選抗病毒藥物的基礎(chǔ)上,該團(tuán)隊針對新型冠狀病毒感染能力的差異性正在進(jìn)行攻關(guān)研究。
由于RNA病毒的高變異特性,世界各地的實驗室目前已經(jīng)陸續(xù)檢測出了很多與病毒感染相關(guān)的基因突變位點,這說明新型冠狀病毒在傳播過程中其感染能力可能已經(jīng)發(fā)生了一些改變,因此也可能導(dǎo)致了不同國家和地區(qū)COVID-19發(fā)病率有較大差異。然而,核酸序列的變化究竟是如何導(dǎo)致病毒感染能力發(fā)生改變的,即冠狀病毒感染能力差異的分子機(jī)制是什么,這仍然是一個亟待解決的問題。這方面的研究工作不但可以解釋新型冠狀病毒比2003年SARS冠狀病毒感染能力更強(qiáng),以及不同國家和地區(qū)COVID-19發(fā)病率為何會有較大差異,還將有助于人類開發(fā)出有效的疫苗和藥物徹底戰(zhàn)勝新冠病毒。目前,該研究團(tuán)隊正針對這一課題進(jìn)行攻關(guān)研究。（春城晚報-開屏新聞 記者秦蒙琳 通訊員 高翠萍）
