基于分裂绿色荧光蛋白高通量筛选平台的副粘病毒融合抑制剂发现及其抗病毒机制研究

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Antiviral Research 4.5

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  针对副粘病毒科缺乏有效抗病毒药物的现状,研究人员开发了基于分裂绿色荧光蛋白(split-GFP)的高通量筛选技术,通过量化病毒诱导的GFP+合胞体形成,筛选出Cathepsin Inhibitor 1(特异性抑制亨尼帕病毒)和PF-543(广谱抑制副粘病毒)两种融合抑制剂,为开发泛副粘病毒药物提供了新策略。

  

副粘病毒科包含麻疹病毒、腮腺炎病毒等高传染性病原体,以及尼帕病毒等具有大流行潜力的新发病毒。尽管其对公共卫生构成重大威胁,但目前尚无获批的抗病毒药物。这类病毒的典型特征是诱发细胞-细胞融合形成合胞体。针对这一特性,比利时鲁汶大学(KU Leuven)的研究团队开发了一种创新的高通量分裂绿色荧光蛋白(split-GFP)抗病毒筛选平台,相关成果发表于《Antiviral Research》。

该研究通过将GFP分割为GFP1-10和GFP11两个非荧光片段,分别稳定表达于Vero E6细胞系,并引入远红核报告基因H2B-miRFP703。当病毒诱导细胞融合时,互补的GFP片段重组发出荧光信号,可通过高内涵成像(HCI)量化病毒复制。关键技术包括:1)构建稳定表达split-GFP的Vero E6细胞系;2)建立384孔板高通量筛选流程;3)采用自动化Caps-It系统进行病毒感染和成像;4)通过qPCR和免疫荧光验证筛选结果。

3.1 Vero E6 split-GFP细胞实时监测多种副粘病毒感染
研究证实该细胞系可检测包括麻疹病毒(MeV)、新城疫病毒(NDV)等5个属的代表毒株,其中MeV感染后5天可形成95% GFP+合胞体,验证了平台的广谱性。

3.2 抗病毒研究验证
采用GS-441524(瑞德西韦前体)、bafilomycin A1等已知抑制剂验证平台可靠性。bafilomycin A1对rCedV-WT的EC50为0.03 μM,与qPCR和免疫荧光结果高度一致(r>0.95)。

3.3 针对rCedV-WT的重定位药物筛选
从3000种化合物中鉴定出Cathepsin Inhibitor 1(EC50 0.25 μM)和PF-543(EC50 6.3 μM)。前者特异性抑制亨尼帕病毒,后者对HPIV-3、NDV等均有活性。

3.4 融合抑制机制解析
两种化合物均能阻断亨尼帕病毒F/G蛋白介导的细胞融合:Cathepsin Inhibitor 1通过抑制组织蛋白酶L(Cathepsin L)影响F蛋白加工;PF-543作为鞘氨醇激酶1(SphK1)抑制剂,可能干扰内吞体膜运输。

该研究首次将split-GFP技术应用于副粘病毒药物开发,其优势在于:1)无需构建重组报告病毒,可直接检测临床分离株;2)同步评估抗病毒活性和细胞毒性;3)适用于BSL-2级安全的CedV模型筛选BSL-4病原体靶点。发现的PF-543作为首个具有泛副粘病毒活性的SphK1抑制剂,为开发广谱抗病毒药物提供了新方向。Cathepsin Inhibitor 1的病毒特异性则提示组织蛋白酶可作为亨尼帕病毒精准治疗的靶点。这项技术未来还可用于新发副粘病毒的发现和基础研究。

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