基于果胶的pH敏感水凝胶在模拟胃肠道环境中实现萘普生药物的靶向释放

本研究创新性地采用计算生物学方法（Rosetta平台）设计靶向猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）核衣壳蛋白（N蛋白）的微型结合蛋白（mini-binders）。通过靶向N蛋白高度保守的衣壳形成域，成功获得分子量仅6 kDa的三种超稳定mini-binders，其中binder 2在体外实验中展现出广谱抗病毒活性，能特异性抑制PRRSV复制而不影响病毒入侵与释放。该研究为开发新型抗PRRSV大分子药物提供了突破性策略。

　　

Highlight

本研究亮点在于通过计算设计靶向PRRSV N蛋白衣壳形成域的微型结合蛋白，其分子量仅为传统抗体的1/20，兼具高热稳定性与高效抗病毒活性，为应对PRRSV快速变异导致的疫苗失效问题提供了新思路。

Ethical statement for animal experiment

本研究的动物实验经湖北大学动物伦理与福利委员会批准（批准号：20250054），所有操作均符合实验动物伦理规范。

Cells and virus

实验采用Marc-145细胞系和原代猪肺泡巨噬细胞（PAMs），分别培养于含10%胎牛血清（FBS）的DMEM培养基中。所用PRRSV毒株包括经典CH1a株、高致病性WUH3株及当前流行的NADC30-like株。

Design and characterization of the mini-binders targeting N protein capsid-forming domain

N蛋白作为PRRSV病毒颗粒组装的关键元件，其衣壳形成域（残基58-123）成为理想药物靶点。研究团队运用Rosetta计算平台，针对该域疏水表面设计出三种分子量约6 kDa的mini-binders。这些结合蛋白不仅能在^{E. coli} BL21中高效表达，更展现出非凡的热稳定性——在95℃加热10分钟后仍能保持结构完整。

特别值得注意的是，所有mini-binders均能穿透细胞膜并均匀分布于细胞质中。通过生物膜干涉技术（BLI）和双分子荧光互补（BiFC）实验证实，binder 2与N蛋白衣壳形成域的结合强度最高，其半数抑制浓度（IC₅₀）达到纳摩尔级别。

Conclusion

研究最终筛选出的binder 2展现出卓越的广谱抗病毒特性：对三种不同PRRSV毒株的复制抑制率均超过90%，且不影响病毒生命周期其他环节。这种"精确制导"般的抗病毒机制，为开发新一代抗PRRSV特效药物奠定了坚实基础。