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靶向正痘病毒解离酶的小分子抑制剂发现及其抗病毒活性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月30日 来源:Journal of Medicinal Chemistry 6.9
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为解决正痘病毒(如猴痘病毒MPXV和痘苗病毒VACV)缺乏特异性靶向治疗的问题,研究人员聚焦病毒解离酶(Mpr/A22)这一关键靶点,首次建立in vitro活性检测体系,筛选出可同时抑制MPXV和VACV解离酶的小分子化合物,并通过计算模拟验证其结合活性。该研究为开发广谱抗正痘病毒药物提供了新策略。
近年来,正痘病毒(Orthopoxvirus)家族成员猴痘病毒(MPXV)的全球暴发引发公共卫生危机,而现有治疗手段主要依赖非特异性抗病毒药物。病毒解离酶(Resolvase)作为调控基因组复制和成熟的关键酶,其结构特征和药理机制长期未被阐明,成为制约靶向药物开发的瓶颈。传统抗痘病毒药物如特考韦瑞(Tecovirimat)仅针对特定病毒蛋白,且耐药性风险日益凸显。
为突破这一困境,研究人员首次系统研究了MPXV解离酶(Mpr)和痘苗病毒(VACV)解离酶(A22)的生化特性。通过构建基于Holliday连接体(Holliday junction)的in vitro活性检测平台,实现了对解离酶切割活性的直接定量。结合AlphaFold生成的Mpr三维结构模型,团队对内部化合物库进行高通量筛选,发现多个能同时抑制Mpr和A22的小分子化合物。这些化合物不仅通过分子对接验证了与解离酶活性位点的结合能力,还在细胞模型中展现出对VACV的有效抑制活性。
关键技术方法
研究采用三步策略:1)建立基于荧光标记Holliday连接体的解离酶活性检测系统;2)利用AlphaFold预测Mpr结构并指导虚拟筛选;3)通过抗病毒实验验证先导化合物的细胞水平活性。所有实验均设置双重复并采用统计学分析。
主要研究结果
解离酶活性检测体系的建立
优化反应条件后,系统可灵敏检测纳摩尔级Mpr/A22对底物的切割效率,批内变异系数<10%。
先导化合物的发现
从1,200种化合物中筛选出7个IC50<5 μM的抑制剂,其中化合物X对Mpr和A22的抑制率均>90%。
计算生物学验证
AlphaFold模型显示Mpr具有典型的RNase H折叠特征,活性位点保守。分子动力学模拟揭示化合物X与催化残基Glu56形成氢键网络。
抗病毒活性验证
化合物X处理使VACV滴度降低2个数量级(EC50=1.2 μM),且细胞毒性可控(CC50>50 μM)。
结论与意义
该研究首次阐明正痘病毒解离酶的药物可靶向性,填补了该靶点生化药理学研究的空白。所发现的先导化合物兼具广谱性和低细胞毒性,为开发抗MPXV/VACV的First-in-class药物奠定基础。发表于《Journal of Medicinal Chemistry》的这项成果,不仅提供新型工具化合物用于解离酶功能研究,更开创了针对正痘病毒关键核酸加工机制的治疗新范式。
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