分子动力学模拟揭示CKP-25在多种冠状病毒刺突蛋白受体识别界面上的广谱稳定结合能力

《Pharmaceuticals》：Computational Assessment of CKP-25 Binding at Receptor-Recognition Interfaces Across Diverse Human Coronaviruses

　　**背景/目的：** 新型冠状病毒的持续出现促使人们寻找能够结合不同物种刺突蛋白受体识别界面保守特征的小分子。CKP-25近期被报道为SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域的小分子抑制剂。本研究旨在通过计算手段评估CKP-25能否在系统发育上多样化的冠状病毒受体识别界面上维持稳定结合。**方法：** 将CKP-25对接至中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）、严重急性呼吸综合征冠状病毒1（SARS-CoV-1）以及人类冠状病毒NL63、229E和HKU1（HCoV-NL63、HCoV-229E和HCoV-HKU1）的刺突蛋白受体结合区域。SARS-CoV-2（PDB 6M0J）具有已记录的CKP-25抗病毒活性，经相同处理并作为实验验证的参考体系纳入。每个选定的复合物均进行了三次独立的100 ns全原子分子动力学（MD）模拟，使用不同的随机初始速度。结合稳定性通过蛋白和配体均方根偏差（RMSD）、残基柔度、回转半径、蛋白-配体接触持久性、极性相互作用以及分子力学-广义Born表面面积（MM-GBSA）计算进行评估。**结果：** 在五项测试靶标中的四项——MERS-CoV、HCoV-NL63、SARS-CoV-1和HCoV-HKU1——中，CKP-25在全部三次重复实验中均保留在目标受体识别界面上，且在每次独立运行中均可重复性地与相同的芳香族和疏水性锚定残基结合。HCoV-229E是唯一例外，在三次重复中有两次配体偏离了对接位点。配体RMSD平台值普遍较低，大部分低于2.0 ?。接触分析表明，各靶标共同依赖于形状互补的范德华力堆积，涉及疏水性和芳香族残基，包括富含酪氨酸和色氨酸的锚定环境。MM-GBSA估计值（跨重复取平均）范围为负XX至负XX kcal/mol。各测试靶标与SARS-CoV-2参考值（负XX kcal/mol）的差异均不超过重复间波动范围，其中MERS-CoV和HCoV-NL63给出最有利的均值。**结论：** 在所测试的五种人类冠状病毒中，CKP-25在四种冠状病毒的受体识别界面上得以保留，且在全部三次重复中均如此。在SARS-CoV-2对照中，相同的流程独立再现了已建立的实验结合模式，支持了这些预测的可靠性。HCoV-229E是例外：在三次重复中有两次配体离开了对接位点，且三次重复间没有任何可重复的接触。需要实验结合测量和基于细胞的进入实验来验证这些预测。