通过肽-铋噬菌体展示筛选技术重新发现寨卡病毒蛋白酶的环状竞争性抑制剂

《ChemBioChem》：De Novo Discovery of Bicyclic Competitive Inhibitors of Zika Virus Protease from Peptide–Bismuth Phage Display Screening

针对Zika病毒蛋白酶NS2B-NS3的原创肽抑制剂通过噬菌体展示和Bi(III)-介导环化策略发现，经两次筛选获得低抑制常数（3.9 μM）且稳定性高的新型二基团肽-铋环化合物。

　　

摘要

目前尚无特定的疫苗或治疗方法可用于预防或治疗寨卡病毒感染。寨卡病毒及其他正黄病毒属病毒的复制依赖于NS2B-NS3蛋白酶，这使得该蛋白酶成为抗病毒药物开发的目标。传统的竞争性抑制剂发现方法依赖于底物识别序列，通常能获得多碱性肽类化合物。本文提出了一种新的策略，通过肽噬菌体展示技术结合Bi(III)介导的双环肽原位合成方法来鉴定竞争性抑制剂。在初步筛选中，通过在低pH值下中断噬菌体与目标蛋白的相互作用，分离出展示随机肽-铋双环结构的噬菌体库。这种方法虽然能获得一些具有二碱性基序的活性肽，但仅有一个序列表现出有限的抑制活性。为了提高选择性，后续筛选采用了与NS2B-NS3催化活性丝氨酸残基S135共价结合的二碱性硼酸盐抑制剂CN-714进行竞争性噬菌体分离。该策略扩大了具有共同二碱性底物识别基序的竞争性抑制剂库。最终鉴定并合成的最强效肽-铋双环化合物具有完全新颖的序列，其抑制常数为3.9 μM，并且在24小时内表现出显著的蛋白酶稳定性。

图形摘要

利用噬菌体展示技术和Bi(III)介导的双环化反应，成功发现了针对寨卡病毒蛋白酶活性位点的新型肽类抑制剂。通过硼酸盐抑制剂对结合噬菌体的竞争性分离，筛选出了具有类似底物识别基序的二碱性肽序列，最终获得了一种微摩尔级别的双环抑制剂，该抑制剂具有很高的蛋白酶稳定性。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。