《Scientia Pharmaceutica》：Structure-Based Virtual Screening and Pharmacokinetic Prioritization of Natural Compounds with Predicted Binding to the Endothelial Protein C Receptor in Cerebral Malaria
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内皮蛋白C受体（EPCR）是一种表达于血管内皮细胞的跨膜糖蛋白。在脑型疟中，含CIDRα1结构域的恶性疟原虫红细胞膜蛋白1（PfEMP1）变体结合可干扰这些保护性相互作用。研究人员采用虚拟筛选、分子对接、分子动力学（MD）模拟和简正模式分析（NMA），评估了Z
内皮蛋白C受体（EPCR）是一种表达于血管内皮细胞的跨膜糖蛋白。在脑型疟中，含CIDRα1结构域的恶性疟原虫红细胞膜蛋白1（PfEMP1）变体结合可干扰这些保护性相互作用。研究人员采用虚拟筛选、分子对接、分子动力学（MD）模拟和简正模式分析（NMA），评估了ZINC数据库中的87,489个天然化合物。通过该计算流程，ZINC04084408、ZINC04084805和ZINC04085245被优先列为候选EPCR结合化合物。其预测构象为实验评价提供假设，但并未确立对PfEMP1–EPCR相互作用的抑制、对蛋白C激活或活化蛋白C（APC）介导信号的影响，或治疗疗效。在AutoDock Vina筛选后，十个化合物共享所报告的最低对接评分?13.9 kcal/mol，并进入详细AutoDock 4.1对接和药代动力学评价。随后基于所选理化与药代动力学标准，ZINC04084408、ZINC04084805和ZINC04085245被优先排序。预测这些化合物占据EPCR疏水配体结合口袋。然而，计算并未证明选择性EPCR结合或对PfEMP1–EPCR相互作用的竞争性抑制。预测的低水溶性和模型依赖性毒性结果代表重要开发局限。这三个化合物仍为计算优先的候选物，需要实验结合、毒理和功能验证。
该研究围绕脑型疟（CM）中内皮蛋白C受体（EPCR）相关保护通路受损这一问题展开。EPCR是一种主要表达于血管内皮细胞的跨膜糖蛋白，参与血管稳态、凝血控制和炎症调节；其与蛋白C及活化蛋白C（APC）结合，有助于形成APC并发挥细胞保护、抗炎、稳定内皮连接和抑制凝血酶生成等作用。在CM中，含CIDRα1结构域的恶性疟原虫红细胞膜蛋白1（PfEMP1）变体可与EPCR结合，干扰蛋白C/APC相关保护信号，进而与内皮激活、凝血、微血管血栓形成、免疫细胞募集及血脑屏障（BBB）功能障碍相关，并可能参与脑水肿、意识丧失和死亡。原文指出，保存EPCR功能是研究CM及相关血管炎症疾病的潜在治疗思路，但小分子能否干扰PfEMP1结合同时保留EPCR–APC轴仍属实验问题。基于此，研究人员采用基于结构的虚拟筛选（SBVS）、分子对接、MD模拟和NMA，从ZINC数据库的87,489个天然化合物中识别预测结合EPCR配体结合口袋的候选物，并用药代动力学预测进行优先排序；该研究未直接评价对PfEMP1结合的竞争性抑制，结论是三个化合物仅为需实验验证的计算优先候选物，方法学可为后续转化研究提供流程。
主要关键技术方法（不超过250字）：研究人员从ZINC数据库获取87,489个天然化合物，并以人EPCR晶体结构（PDB ID：1L8J）为靶标；先按里宾斯基五规则（Ro5）和Veber规则过滤，再用AutoDock Vina初筛、AutoDock 4.1详细对接；用Discovery Studio v3.5预测ADME/毒性（ADMET）；用GROMACS 2021及CHARMM36力场开展200 ns MD模拟并以MM/GBSA估算结合能；用PDB2PQR/APBS计算静电势表面；用iMODS进行NMA。样本来源为ZINC数据库和蛋白质数据库（PDB），无实验队列。
研究结果：3.1 化合物库构建（Library Creation）：用于EPCR筛选的分析库包含87,489个ZINC化合物，原文提示报告总数应与完整补充输入记录核对。3.2 化合物虚拟筛选（Virtual Screening of Compounds）：通过AutoDock Vina筛选87,489个化合物，10个化合物在显示精度下共享最低对接评分?13.9 kcal/mol；随后全部用AutoDock 4.1及预测ADME和成药性描述符评价。由于Vina评分相同，ZINC04084408、ZINC04084805和ZINC04085245依据预测理化与药代动力学特征而非Vina评分差异被优先选择；其余化合物因LogP、极性表面积（PSA）或BBB渗透性/理化性质等未满足标准。预测显示三个候选物水溶性低，五个低评分化合物仅作为推定计算对照。3.3 蛋白–配体对接研究（Protein–Ligand Docking Studies）：通过对接预测三个化合物位于EPCR磷脂相关沟槽，并与晶体结构中的磷脂酰乙醇胺（PTY）比较；二维相互作用图显示其与Tyr72、Gln75、Phe114、Phe164等残基存在模拟的芳香、疏水和极性接触。原文强调这些图示显示构象几何和接触分配，并非实测结合或竞争。3.4 MD与MM/GBSA分析（MD and MM/GBSA Analyses）：通过200 ns轨迹分析，ZINC04085245和ZINC04084408在显示轨迹中RMSD漂移小于ZINC04084805；MM-GBSA ΔTOTAL均值分别为?15.31 ± 2.64、?15.05 ± 2.58和?10.72 ± 5.49 kcal/mol，前两者均值差0.26 kcal/mol，相对于报告变异较小，且单轨迹独立重复性未建立。原文结论是这些计算估计为探索性，不能确立化合物间统计学显著差异。3.5 静电表面与简正模式分析（Electrostatic Surface and Normal Mode Analyses）：通过APBS静电表面和NMA描述EPCR结合沟槽电荷分布及模型化运动，并将预测构象映射至PfEMP1和蛋白C/APC相关区域；结果提供结构假设，但不测量功能竞争或受体信号。
讨论部分总结：原文讨论指出，CM中PfEMP1 CIDRα1与EPCR结合可干扰蛋白C/APC保护信号，导致内皮功能障碍、炎症、微血栓和BBB破坏；候选化合物对PfEMP1结合、感染红细胞隔离或EPCR依赖内皮保护的作用均未测试。ADMET预测提示潜在中枢神经系统渗透，但原文称其为初步，作用部位未确定。由于10个化合物Vina评分相同，不能仅凭对接分数区分，ZINC04084408、ZINC04084805和ZINC04085245因满足预设优先标准被推荐；ADME/毒性结果为端点特异性预测，致癌性模型输出不一致，低预测水溶性为潜在开发限制。原文强调，预测占据EPCR疏水口袋不等同于占据完整PfEMP1–EPCR蛋白–蛋白界面，不能证明竞争性抑制；需直接结合、竞争、细胞功能及体内研究验证。EPCR轴还与脓毒症、缺血性卒中、多发性硬化等血管炎症疾病相关，但候选物与这些疾病的相关性未明。研究结论翻译：该研究将ZINC04084408、ZINC04084805和ZINC04085245优先列为计算候选物，其预测结合构象位于EPCR疏水配体结合沟槽。这些发现支持进一步实验研究，但未确立选择性EPCR结合、对PfEMP1–EPCR相互作用的抑制或治疗疗效。需要直接结合、竞争和功能测定以评价这些假设。
