近日,由南京大學籍曉云教授和天津大學楊海濤教授領(lǐng)導的科研團隊在揭示寨卡病毒關(guān)鍵藥物靶點方面再次取得重要突破。該團隊解析了寨卡病毒NS2B-NS3pro蛋白酶復合物原子分辨率水平的三維結(jié)構(gòu)。該蛋白酶復合物在寨卡病毒整個生活周期中起關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用,這一蛋白酶復合物結(jié)構(gòu)的解析為開發(fā)治療寨卡病毒的特效藥物奠定了重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
目前,寨卡病毒疫情從南美洲和拉丁美洲蔓延至東南亞。新加坡、馬來西亞和泰國等國已出現(xiàn)多起寨卡病毒感染病例。據(jù)美國疾病控制與預防中心最新的數(shù)據(jù)顯示,寨卡病毒已經(jīng)傳播到60多個國家和地區(qū)。寨卡病毒感染除了能夠造成新生兒小頭畸形,還能引發(fā)格林-巴利綜合征。而后者是一種嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,能導致患者癱瘓甚至死亡。然而,目前尚無有效的治療手段,寨卡病毒已經(jīng)成為全球公共安全的嚴重威脅。
研究發(fā)現(xiàn),寨卡病毒的NS2B-NS3pro蛋白酶復合物在病毒的整個生活周期中起關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用,只有該蛋白酶復合物被激活,并完成一系列水解反應后,病毒才能啟動復制過程。因此,寨卡病毒的NS2B-NS3pro蛋白酶復合物也成為一個關(guān)鍵抗病毒藥物靶標。南京大學和天津大學的科研人員成功解析了寨卡病毒NS2B-NS3pro蛋白酶復合物的晶體結(jié)構(gòu),揭示了病毒蛋白酶被激活的關(guān)鍵分子機制。利用該蛋白酶復合物作為藥物靶點,科學家們已經(jīng)成功篩選到一種被稱為“aprotinin”的有效抑制劑。“aprotinin”是一種臨床藥物,并在手術(shù)中被用于止血;該抑制劑的發(fā)現(xiàn)將有助于進一步開發(fā)抗寨卡病毒的藥物。同時,研究還發(fā)現(xiàn)寨卡病毒蛋白酶存在一種特殊的“自抑制”狀態(tài)。因此,科學家們提出了一種全新的抗病毒藥物設(shè)計策略――如果能設(shè)計一種化合物可以將病毒蛋白酶鎖定在“自抑制狀態(tài)”,將會導致該酶無法被激活,最終達到抑制病毒復制的目的。這一研究成果發(fā)表在《自然》出版集團發(fā)行的學術(shù)刊物《Cell?Research》上,籍曉云教授和天津大學楊海濤教授作為共同通訊作者。此項工作在南京大學得到籍曉云教授海外高層次人才計劃專項經(jīng)費的支持。
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Chen?X*,?Yang?K*,?Wu?C*,?Chen?C,?Hu?C,?Buzovetsky?O,?Wang?Z,?Ji?X#,?Xiong?Y,?Yang?H#.?Mechanisms?of?activation?and?inhibition?of?Zika?virus?NS2B-NS3?protease.?Cell?Res.?2016.?doi:?10.1038/cr.2016.116.?(*equal?contribution)
Correspondence:?Xiaoyun.ji@nju.edu.cn
圖注:寨卡病毒NS2B-NS3pro蛋白酶復合物的結(jié)構(gòu)
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