蛋白激酶CK2的皮摩尔级双价抑制剂：抗β-冠状病毒复制的突破性研究

为解决β-冠状病毒（如SARS-CoV-2）治疗中宿主蛋白激酶CK2靶向抑制的难题，研究人员基于CX-4945结构设计双价抑制剂，通过结合CK2的ATP位点和αD口袋，开发出亚纳摩尔级抑制剂Biv5。该化合物在细胞和离体模型中显著抑制病毒复制，且对16种激酶表现出高选择性，为广谱抗冠状病毒药物开发提供新策略。

　　

冠状病毒的频繁爆发，尤其是SARS-CoV-2引发的COVID-19大流行，暴露了现有抗病毒疗法的局限性。尽管疫苗和直接抗病毒药物取得进展，但病毒变异和耐药性仍是重大挑战。研究发现，宿主蛋白激酶CK2（casein kinase 2）在SARS-CoV-2感染中上调，并与病毒核衣壳蛋白结合，提示其作为治疗靶点的潜力。然而，现有CK2抑制剂如CX-4945虽具抗病毒活性，但选择性和效力不足。

法国国家科研中心（Institut Convergence PLAsCAN）的研究团队通过结构优化策略，将CX-4945改造为双价抑制剂，同时靶向CK2的ATP结合位点和隐蔽的αD口袋。研究发表于《European Journal of Medicinal Chemistry》，证实新化合物Biv5对CK2的抑制活性达皮摩尔级（IC₅₀: 90 pM），并在HEK-ACE2-TMPRSS2细胞、Vero细胞及人原代鼻上皮细胞（HNEC）模型中显著抑制SARS-CoV-2复制。

关键技术包括：1）基于结构的药物设计，通过X射线晶体学解析CK2α与抑制剂的复合物结构；2）热位移实验（TSA）和ADP-Glo法测定激酶抑制活性；3）体外抗病毒实验（RT-qPCR检测病毒RNA）；4）激酶谱分析评估选择性。

结果部分

• 设计策略：以CX-4945为骨架，用连接臂替换氯苯基，连接αD口袋结合基团（如二氯苯乙胺），形成双价抑制剂Biv1-Biv5。晶体结构证实Biv5同时占据ATP位点和αD口袋。
• 抗病毒活性：Biv5在HEK-ACE2-TMPRSS2细胞中降低病毒载量达90%，在HNEC模型中延缓病毒复制动力学。
• 选择性验证：针对CX-4945敏感的16种激酶，Biv5仅对CK2表现强抑制，证实αD口袋靶向可提升选择性。

结论与意义
该研究首次证明双价靶向CK2的ATP位点和αD口袋能显著增强抑制活性和选择性。Biv5作为化学探针，为理解CK2在冠状病毒生命周期中的作用提供工具，其广谱抗β-冠状病毒（包括SARS-CoV、MERS-CoV）潜力为开发宿主靶向疗法奠定基础。此外，αD口袋的利用策略可拓展至其他激酶抑制剂设计，具有广泛的应用前景。

（注：全文细节均依据原文，如Biv5的IC₅₀值、实验模型名称等均与原文一致；专业术语如“热位移实验（TSA）”首次出现时标注英文缩写；作者名保留非英文符号如Bouhaddou et al.；去除了文献引用标识[1]-[13]和图示标识。）