非肽类SARS冠状病毒3CL蛋白酶抑制剂的设计与活性表征

SARS冠状病毒3CL蛋白酶是SARS病毒复制过程中的主要蛋白酶, 针对其开展药物设计有望得到有效的抗SARS病毒药物. 本文基于SARS冠状病毒3CL蛋白酶的三维结构, 对现有化学试剂及临床用药数据库进行虚拟筛选, 选出可能对SARS冠状病毒3CL蛋白酶有抑制的非肽化合物进行初步活性测试, 并研究了已知的人鼻病毒3C蛋白酶抑制剂对SARS冠状病毒3CL蛋白酶的活性, 合成了两种母环的衍生物, 得到靛红和哌嗪两类SARS冠状病毒3CL蛋白酶的抑制剂, 其中一个靛红类化合物的IC₅₀为0.76 µmol•L^－1; 而抗组胺药哌嗪类化合物对SARS冠状病毒3CL蛋白酶及细胞培育的SARS病毒的抑制作用, 提示了老药可以开发出新的用途.     

六钼酸盐有机胺杂化衍生物与SARS-CoV 3CLpro相互作用的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法, 在分子水平上探讨六钼酸盐有机杂化衍生物潜在的抗SARS病毒活性. 3CLpro主蛋白酶是冠状病毒复制和转录过程中起关键作用的功能蛋白, 因此采用SARS-CoV 3CLpro作为靶标进行抗SARS病毒的药物设计. 使用Insight II软件包中的Biopolymer, Discover 3, Profile-3D和Affinity等模块, 研究 POMs/3CLpro相互作用的结合位点和作用性质. 研究其能量变化规律, 探讨了多酸化合物对SARS病毒可能的抑制机理. 研究结果表明, POMs与3CLpro在酶的催化活性位点处有较强的结合力. 形成的复合物主要以静电相互作用相结合, 氢键相互作用对复合物的相对稳定性有一定影响. 对于POMs/3CLpro复合物, 有机胺基团取代的POMs所带负电荷比未取代体系的高, 比3CLpro的结合能更高, 这与POMs的相关量子化学计算结果吻合.     

SARS冠状病毒3CL蛋白酶及其抑制剂的理论研究

应用AutoDock程序将SARS冠状病毒3CL蛋白酶及其抑制剂配体和受体进行了对接,并用InsightⅡ中的Discover 3模块进行了分子动力学模拟,分析了蛋白酶活性口袋的形状,讨论了其亚基的氢键、静电、疏水等相互作用,为进一步设计药物提供了重要的参考信息.     

我国SARS疫苗研制取得突破

我国SARS冠状病毒灭活疫苗的研制工作又迈过一道“门槛”:灵长类动物感染模型已经取得突破性进展,两项灭活疫苗研究已完成实验室制备,免疫灵长类动物实验进展比较顺利。 实验表明,用SARS冠状病毒灭活疫苗免疫的猴子,在注射后只出现体温轻微升高,未见其它临床、病理、生化指标异常,也未检出灭活疫苗的病毒活性。各项指标表明,此灭活疫苗是安全的。同时,免疫后的猴子体内产生厂SARS冠     

SARS冠状病毒主要蛋白酶二聚体静电和疏水效应的研究

从三种冠状病毒主要蛋白酶SARS 3CL, HCoV 3CL和TGEC 3CL蛋白酶结构出发,着重研究了三种蛋白酶二聚体单体之间的静电和疏水相互作用.用连续介质模型有限差分方法计算得到三种蛋白二聚体界面处的静电势,发现三种蛋白酶单体和单体之间静电势分布具有明显的互补性,三种蛋白酶二聚体单体之间具有相同的静电相互作用能.用溶剂可及表面积模型分析了分子表面积及疏水性,发现三种蛋白酶具有相同的疏水分布,其中SARS 3CL蛋白酶疏水率为74%,驱动其单体聚合成二聚体.对三种蛋白酶的去溶剂化能疏水项的计算表明,三种蛋白酶二聚体单体之间具有相似的疏水相互作用能.     

SARS 3CL蛋白酶同源二聚化与底物结合互为别构调控因素

研究了严重急性呼吸系统综合症(SARS)冠状病毒3C-Like蛋白酶(3CLpro)在存在底物或抑制剂时的二聚体形成情况. 通过测定酶活性随酶浓度的变化, 拟合出在底物存在下酶二聚体的解离常数约为0.94 μmol·L-1, 小于纯蛋白酶的二聚体解离常数(14.0 μmol·L-1), 表明底物对二聚体的形成具有增强作用. 选用与底物具有类似结合方式的靛红类抑制剂N-萘甲基靛红-5-甲酰胺(5f), 利用超速离心沉降速率方法定量测定了SARS 3CL蛋白酶单体和二聚体在不同浓度5f时的含量, 发现5f同样具有诱导二聚体形成的能力. 在3 μmol·L-1蛋白酶浓度下测定得到诱导二聚的EC50 值(半数有效浓度)约为1 μmol·L-1, 说明二聚体中只有一个单体与抑制剂结合. 研究结果表明, 随着底物浓度的升高, SARS 3CL蛋白酶会形成更多的二聚体, 而二聚体含量的提高又反过来提高酶的活性, 这种双向别构调控机制有可能是病毒用来调控多聚蛋白水解速率和组装时机的一种方法.     

检测SARS－CoV－2的电化学生物传感器研究进展

电化学传感器因具有灵敏、便携、稳健性高、小型化、成本低、无需前处理、检测快速等优点,在严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS－CoV－2）检测领域受到广泛关注。该文介绍了致病菌SARS－CoV－2的组成部分,综述了基于病毒表面的刺突蛋白、病毒内部核衣壳蛋白和核糖核酸（RNA） 3种可特异性检测SARS－CoV－2的电化学生物传感器的研究进展,并对比了3种类型电化学生物传感器的检出限、检测时间、动态监测范围等关键参数。同时与其他检测SARS－CoV－2的方法进行对比,分析了电化学生物传感器的优劣势;最后指出了未来可通过优化检测电极材料及反应条件、修饰检测探针等方面提升电化学生物传感器性能,以实现对新型冠状病毒肺炎（COVID－19）患者的早发现、早隔离及早治疗,同时为设计现场快速诊断COVID－19设备提供有力支撑。     

CCLS抗癌注射液体外抑制SARS-冠状病毒实验观察

介绍了CCLS抗癌注射液体外抑制SARS冠状病毒药效实验与结果.实验包括预备实验与正式实验.通过采用病毒细胞(CPE)法,对不同浓度的CCLS注射液药液在VERO E6细胞培养内,对2株SARS冠状病毒进行抑制作用的实验观察,结果表明CCLS注射液对冠状病毒有一定的抑制效果.半数有效浓度(IC50)为781.3 μg·ml-1,最小有效浓度(MIC)为390.6 μg·ml-1,治疗指数(TI)为16.     

留美中国科学家发明“纳米阱”

在得克萨斯农业机械大学工作的留美中国科学家最近开发出一种名为“纳米阱”的设备，可以通过细菌受伤时的“惨叫”，快速判断细菌种类。如果这一技术能够成功推广到病毒领域，将有望用于对SARS病毒进行大规模监测。     

SARS CoV内对照RNA病毒样颗粒的构建和表达

在SARS-CoV的核酸检测方法中,由于普遍缺乏安全、稳定、特异的内对照,而不能对样品处理、反转录、扩增以及定量检测实施全程监控。构建的病毒样核蛋白颗粒内对照,能够对SARS-CoV临床检测实施监控。本文通过克隆1.7Kb大肠杆菌噬菌体MS2的装配蛋白和壳蛋白基因以及SARS冠状病毒经过突变产生的270bp内对照片断,并将这些基因连接到载体pTrc99a上表达,进行纯化、定量分析、RT-PCR检测和稳定性试验。获得SARS内对照病毒样核蛋白颗粒,在人血清和SM缓冲液中37℃稳定性可达到30天,能抵抗核糖核酸酶降解。将内对照颗粒加入临床样本中一同检测,能够对检测的全过程(样品处理、反转录和PCR)有效进行监控,与SARS-CoV没有交叉反应。研究表明制备的该病毒样核蛋白颗粒稳定、安全、可靠,可作为SARS冠状病毒RT-PCR检测、定量分析的有效内对照参考品。     

新型SARS-CoV 3CL蛋白酶荧光多肽底物的设计、制备及其酶动力学研究

以邻氨基苯甲酸（Abz）为荧光发射基团、2，4-二硝基苯基乙二胺（rdanp）为荧光猝灭基团，设计合成了SARS，CoV3CL蛋白酶的新型荧光多肽底物：H2N-E（Eddnp）STLQSGLK（Abz）-CONH2．用液相色谱-质谱（LC—MS）联用技术进行了表征，表明该多肽底物能被SAILS-CoV 3CL蛋白酶识别，并在QS之间被专一性酶解．另外，利用该多肽底物的荧光共振能量转移（FRET）特性，对SARS—CoV 3CL蛋白酶的酶解动力学性质进行了研究，结果表明，此荧光多肽底物可以作为荧光探针，应用于SARS—CoV 3CL蛋白酶活性的测定及其抑制剂的筛选．     

滚环扩增技术在病原微生物检测中的应用

滚环扩增（RCA）技术是一种简单的恒温DNA扩增技术,在DNA聚合酶的催化下通过扩增闭合环状模板产生成千上万的重复序列。相较于变温核酸扩增技术如聚合酶链式反应（PCR）,RCA无需昂贵的变温仪器,更适合现场检测。该文介绍了RCA技术的原理和分类,综述了其在细菌、病毒以及其它病原微生物检测方面的应用现状,并展望了RCA检测病原微生物的应用前景。RCA在检测病原微生物领域有着巨大潜力,同时可为新型冠状病毒（SARS－CoV－2）的快速检测提供思路和补充。     

SARS病毒蛋白水解酶的三维结构模建及可能的小肽抑制剂研究

SARS病毒作为一种正链病毒 (Positive stranded RNA virus) ,其传播复制起重要作用的是其内部的 E蛋白、S蛋白、M蛋白、N蛋白、RNA聚合蛋白和蛋白水解酶 (Proteinase)等 6种蛋白质 .其中蛋白水解酶与 SARS病毒的复制密切相关 ,是抗 SARS病毒药物筛选的理想靶点 ,而它的三级结构则是研究病毒机理和进行药物设计的基础 .我们采用生物信息学的方法 ,利用 NCBI和 EBI提供在线蛋白质序列相似搜索工具 Blast和 FASTA3 ,找到同源性为 43 .791 %的 1 L VO(PDB编号 ) [1] ,并在 SiliconGranphics工作站上利用 Insight 的 Homology…     

静电和疏水效应对SARS冠状病毒3CL蛋白酶二聚体稳定性的影响

从TGEV3CL蛋白酶二聚体结构出发,研究了TGEV3CL蛋白酶二聚体单体之间的静电和疏水相互作用.蛋白质的静电相互作用通过有限差分方法求解Poisson-Boltzmann方程得到,疏水相互作用通过分析溶剂可及性表面模型得到.考察了不同pH值对SARS3CL蛋白酶二聚体静电和疏水相互作用的影响,在pH=5.5～8.5时,二聚体静电相互作用能、静电去溶剂化能和疏水自由能都具有较小的数值,表明在该条件下静电和疏水相互作用有利于二聚体的稳定存在.由于SARS3CL蛋白酶活性模式为二聚体,因此,在该pH值范围内,有利于蛋白酶保持活性.在pH=7.0条件下,蛋白酶单体之间具有最强的静电和疏水相互作用,从而使蛋白酶具有最强的活性,这与实验结果相一致.pH值对静电去溶剂化能的影响大于疏水自由能,表明静电作用是造成强酸或强碱条件下二聚体不能稳定存在的主要原因.     

催化材料对病毒的吸附和灭活作用及对哺乳动物细胞的毒性

 提出了以吸附和催化原理灭活病毒的设想，旨在开发出对病毒有过滤、吸附及灭活作用的高效非特异性催化材料，应用于各种防护设施，有效控制非典型肺炎（SARS）的传播．采用与SARS病毒相似的副流感病毒作为模拟对象，进行了吸附及灭活该病毒的催化材料研究，并考察了催化材料对哺乳动物细胞的毒性．结果表明，病毒气溶胶的阻留及吸附结果与基于DNA吸附的色谱分析结果相一致；部分材料可以强烈地吸附病毒（100％），甚至在强烈振荡下并洗脱至第3次，病毒也不能脱附；一些材料不仅可以吸附病毒，而且强烈振荡后的洗脱液虽然表现出一定的血凝效价，但接种鸡胚后，病毒并不增殖，说明材料具有明显的催化病毒灭活性能；对细胞毒性极低的材料可以用在与人体接触的防护材料和设施中．筛选出的性能优异的催化材料，拟进一步考察其对SARS病毒的灭活作用．     

糖基化在新型冠状病毒侵染中的机制及药物研发中的应用

冠状病毒(Coronavirus,CoV)是一类具有包膜的正股单链RNA病毒,可感染人类和多种动物.2019年末,一种新的β-冠状病毒SARS-CoV-2(Severe acute respiratory syndrome-coronavirus-2)开始在人际间传播,该病毒引发的疾病“COVID-19”(Corona...     

冠状病毒抑制剂的研究进展

冠状病毒是一类广泛存在且对人及家畜具有严重危害的病原体,其中于2003年全球爆发的严重急性呼吸综合征病毒(SARS-CoV)以及2012年被发现并传播的中东呼吸综合征病毒(MERS-CoV)给人们的生命健康以及全球经济造成了严重威胁以及重大损失,特别是2019年末爆发的新型冠状病毒(SARS-CoV-2),截至目前为止已经造成了几百万的感染病例以及几十万人的死亡。可以看出,冠状病毒具有较高的传播性以及较高的致死率,时刻威胁着人们的健康安全,但是针对冠状病毒的感染目前还没有批准上市的有效药物,也没有用于预防的疫苗。本文围绕目前关于冠状病毒的潜在成药性靶点,详细介绍了针对这些靶点的具有代表性的抑制剂的结构设计及其化学合成方法,以期为目前抗冠状病毒药物的研发提供一些参考。     

新型冠状病毒小分子药物的临床效果及其合成方法概述

冠状病毒是一类广泛存在且对人及家畜具有严重危害的病原体,具有较高的传播性及致死率。2019年末爆发的新型冠状病毒（SARS-CoV-2）所引发的全球疫情持续至今,累计感染人数已经超过三亿,并造成了五百多万的死亡病例。随着病毒不断变异,造成疫苗的防护效率不断下降,时刻威胁着人们的健康安全,因此针对新型冠状病毒的小分子药物的开发就显得尤为必要。本文针对一些重要的新型冠状病毒的小分子药物进行概述,介绍了它们的作用靶点、合成情况、治疗效果以及所处的开发阶段,以期为抗新冠病毒药物的研发和临床研究提供一些参考。     

简讯

留美中国科学家发明“纳米阱”在得克萨斯农业机械大学工作的留美中国科学家最近开发出一种名为“纳米阱”的设备,可以通过细菌受伤时的“惨叫”,快速判断细菌种类。如果这一技术能够成功推广到病毒领域,将有望用于对SARS病毒进行大规模监测。3月份美国《生物物理和化学》报道,得克萨斯农业机械大学的科学家称已经利用“纳米阱”对大肠杆菌进行了检测实验,成功率达到100%,而且检测过程只需几分钟,操作非常简单。而现有的细菌检测技术往往需要几个小时甚至数日的时间用于菌落培养或DNA复制,由受过专业训练的人员使用昂贵的设备才能够完成…     

Mpro-C蛋白三维结构域交换的机理: 来自分子模拟的线索

SARS冠状病毒主蛋白酶(M^pro)在病毒的蛋白酶切过程中发挥着重要作用. M^pro的晶体结构显示它存在两种形式的二聚体: 一种是发生三维结构域交换的形式, 另一种是非交换的形式. M^pro的C端结构域(M^pro-C)单独表达时也能形成与全长M^pro类似的三维结构域交换二聚体. 三维结构域交换通常发生在蛋白质的表面, 但M^pro-C 的结构域交换却发生在疏水核心. 在本文中, 我们利用分子动力学模拟及三维结构域交换预测算法研究了M^pro-C 中被高度埋藏的核心螺旋片段发生交换的机理. 我们发现基于结构与基于序列的已有算法都不能正确预言出M^pro-C和M^pro中发生结构域交换的铰链区位置. 分子模拟结果表明M^pro-C中的交换片段在天然态下埋藏得很好, 但在变性单体中则会被释放并暴露在外面. 因此, 在完全或部分解折叠状态下交换片段的打开有助于促进单体间的相互作用及结构域交换二聚体的形成.