综述：抑制机制释放与抗真菌化合物结合WHO优先清单后验证蛋白的药物设计研究

这篇综述聚焦WHO真菌优先病原体清单发布后的抗真菌药物设计进展，系统阐述了6个关键靶蛋白（如ERG11、Gwt1、Gln4等）与抑制剂的分子互作机制，通过X射线晶体学等结构生物学手段揭示了竞争性抑制（如manogepix与GPI-酰基转移酶的TYR400/SER170氢键结合）和新型变构调控（如NP-BTA靶向Gln4催化位点10?外的变构位点），为克服耐药性和开发高选择性抗真菌药提供了结构基础。

　　

Abstract
高分辨率真菌蛋白-配体复合物结构的精确解析为理解抑制剂作用机制提供了关键见解。WHO真菌优先病原体清单发布后，针对真菌生长、存活和毒力相关蛋白的研究取得突破性进展，重点关注羊毛甾醇14α-脱甲基酶（ERG11）、GPI-酰基转移酶（Gwt1）、几丁质合成酶、谷氨酰tRNA合成酶（Gln4）、神经酰胺合成酶和Sec14脂质转移蛋白等靶点。结构分析显示，多数复合物呈现经典竞争性抑制机制，如manogepix通过TYR400/SER170氢键占据GPI-酰基转移酶的棕榈酰-CoA结合位点；同时发现新型变构调控模式，如NP-BTA作用于距Gln4催化位点10?的变构口袋。

Introduction
真菌感染已成为威胁人类健康的"沉默大流行"，WHO将新型隐球菌、烟曲霉、耳念珠菌等列为"关键优先"病原体。全球每年约650万例侵袭性真菌感染，其中念珠菌病占150万例。现有四大类抗真菌药主要靶向膜生物合成（唑类、烯丙胺类、多烯类）和细胞壁合成（棘白菌素类）。以ERG11为靶点的唑类药物面临严峻耐药挑战，如耳念珠菌Y132F/H突变通过破坏水介导的氢键网络导致氟康唑耐药。结构生物学技术（X射线晶体学、冷冻电镜等）推动的基于结构的药物设计（SBDD）成为突破耐药瓶颈的新希望。

Gwt1抑制机制
GPI-酰基转移酶（56kDa）在GPI锚定蛋白生物合成中起关键作用。Manogepix通过占据酶活性中心的脂酰结合通道，其苯并噻唑环与TYR400形成π-π堆积，羟基与SER170建立氢键网络，有效阻断棕榈酰-CoA（CoA）底物结合。冷冻电镜结构显示，抑制剂诱导的构象变化使TM5螺旋位移3.2?，导致底物通道变构关闭。该靶点在白念珠菌、烟曲霉中高度保守，针对其设计的化合物对WHO优先病原体显示纳摩尔级抑制活性（IC₅₀ 8-32nM）。

Gln4变构调控
谷氨酰tRNA合成酶（Gln4）作为蛋白合成核心元件，其新型变构抑制剂NP-BTA的发现打破了"必需酶仅能靶向催化位点"的传统认知。晶体结构揭示，NP-BTA结合于催化结构域和tRNA结合域交界处的变构口袋（距活性中心10?），通过稳定"闭合构象"阻碍tRNA^Gln接纳。分子动力学模拟显示，变构结合引起ATP结合槽的GLU337侧链旋转47°，导致底物结合自由能增加4.8kcal/mol。这种变构策略为克服传统tRNA合成酶抑制剂的耐药性提供了新思路。

挑战与展望
尽管结构生物学揭示了多种创新作用机制，抗真菌研发仍面临靶点保守性高、动物模型转化率低等挑战。未来方向包括：开发靶向真菌特有结构域的双位点抑制剂；利用人工智能预测变构网络；优化类药性以突破血脑屏障（如抗隐球菌药物）。值得关注的是，针对Sec14脂质转移蛋白的化合物通过模拟天然配体构象，已实现皮摩尔级结合亲和力（K_d 0.3pM），展现突破性治疗潜力。