近日,中国科学院武汉病毒研究所/高致病性病毒与生物安全全国重点实验室周溪团队在国际学术期刊Antiviral Research上在线发表了题为“An orally available peptidomimetic with broad-spectrum antiviral activity targeting the enterovirus 2C helicase”的最新研究成果。该研究在前期发现靶向肠道病毒2C解旋酶的多肽抑制剂2CL的基础上,通过理性设计成功优化并获得了一种结构更紧凑、口服有效的广谱抗病毒拟肽2CA-1,为开发高效、广谱的抗肠道病毒口服药物提供了全新的领先候选化合物与策略。
肠道病毒属于小RNA病毒科(Picornaviridae)肠道病毒属(Enterovirus),每年在全球造成数十亿人次感染,可引发从手足口病、普通感冒到脑膜炎、心肌炎、急性迟缓性麻痹等多种疾病,严重威胁公共卫生安全,目前尚无特效抗病毒药物。病毒非结构蛋白2C在病毒复制中扮演关键角色,其依赖寡聚化发挥的解旋酶活性是理想的药物靶点。该研究团队长期致力于小RNA病毒(Picornavirus)与肠道病毒2C蛋白的功能机制研究:于2013年首次报道小RNA病毒(Ectropis obliqua picorna-like virus)2C蛋白具有解旋酶活性(Cheng et al. J Virol. 2013),于2015年首次报道肠道病毒(EV-A71)的2C同样具有解旋酶活性(Xia et al. PLoS Pathog. 2015),并以EV-A71 2C解旋酶活性为靶点研发了具有抗病毒活性的多肽抑制剂2CL(Fang et al. J Virol. 2021)。
在这些研究的基础上,研究团队基于对2C蛋白“锁孔”样寡聚化界面的精确解析,通过系统性截短与修饰,最终设计并合成了不含细胞穿膜肽、结构精简的拟肽2CA-1。分子对接及体外解旋实验证实,2CA-1能精准嵌入EV-A71以及B组柯萨奇病毒CV-B3 2C蛋白的“锁孔”口袋,并显著抑制2C蛋白的解旋酶活性,同时在细胞水平上展现出针对A组(EV-A71、CV-A16、CV-A6)、B组(CV-B3、Echo11)、D组(EV-D68)肠道病毒以及鼻病毒(HRV)高效的广谱抗病毒活性,并在EV-A71感染的小鼠模型中展现了良好的口服生物利用度与抗病毒效果。
该研究成功将靶向2C解旋酶的多肽抑制剂优化为具有口服活性的拟肽,不仅证实了以“锁孔”口袋为靶点开发“寡聚化阻断剂”策略的可行性,更获得了兼具强效、广谱、及口服便利性的候选药物2CA-1,展现出良好的临床应用前景。该靶点与候选药物已布局相关专利。
武汉病毒所博士生王畅为论文第一作者,周溪研究员和方媛副研究员为通讯作者。该研究得到了多个国家自然科学基金项目的资助。
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