通过计算机模拟（In Silico）和体外实验（In vitro）方法评估葫芦科植物种子中的凝集素作为预防和治疗SARS-CoV-2病毒的有希望的候选物质

《Glycoconjugate Journal》：In Silico and in vitro evaluation of Cucurbitaceae seed lectins as promising prophylactic and therapeutic agents against SARS-CoV-2

新冠病毒SARS-CoV-2受体结合域（RBD）与四种瓜类种子凝集素（CSLs）的分子对接及相互作用分析显示，Luffa cylindrica lectin（PDB:1NIO）结合能最高（-24.9 kcal/mol），其糖链NAG248与病毒糖链1303、1304等形成稳定相互作用，并验证Momordia charantia种子凝集素（MCSL）的抗病毒活性及低细胞毒性。

　　

摘要

由于SARS-CoV-2基因组的持续突变，出现了新的新冠病毒变种，这引发了人们对COVID-19的担忧。深入研究并了解SARS-CoV-2刺突蛋白上的N-连接糖链（NAGs）对于疫苗的研发和新治疗策略的制定至关重要。通过使用PRODIGY和LZerD网络服务器进行分子对接实验，研究了四种葫芦科植物种子凝集素（CSLs）通过与其受体结合域（RBD）相互作用来抑制SARS-CoV-2与宿主细胞结合的潜力。其中，Luffa cylindrica凝集素（PDB ID：1NIO）表现出最强的结合能力（结合自由能：-24.9 kcal/mol；K_d：0.052 ?）。进一步使用HADDOCK 2.4版本进行对接，并结合PDBsum和LigPlot+软件对1NIO与SARS-CoV-2刺突蛋白上特定糖链位点的相互作用进行分析，发现刺突蛋白上的NAGs 1303、1304、1305、1309和1314与凝集素上的NAGs 248和249形成了稳定的相互作用。值得注意的是，NAG248在糖链间的相互作用和结合过程中发挥了双重作用。Momordia charantia种子凝集素（MCSL）通过乙醇沉淀和亲和层析法部分纯化。血凝试验证实了其抗病毒活性，并验证了MCSL在人体样本中的有效性。使用MTT检测法对正常HEK-293细胞的毒性评估显示，在10–100 μg/mL浓度范围内，MCSL对细胞的形态和活力没有显著影响。因此，如果进一步研究，CSLs有望成为对抗COVID-19的广谱抗病毒候选物质。本研究的独特之处在于，目前尚未有类似的研究探讨CSLs的抗SARS-CoV-2潜力；此外，迄今为止关于凝集素-糖链相互作用的计算机模拟研究也非常有限。

图形摘要