新的冠状病毒蛋白揭示了药物靶点

一种新的SARS-CoV-2蛋白被确定为潜在的药物靶点，这种病毒可导致2019年冠状病毒病(covid19)。包括芝加哥大学、美国能源部阿贡国家实验室、西北大学芬柏格医学院和加州大学河滨医学院在内的研究小组解决了这个问题。

科学家们表示，他们的发现表明，以前用于治疗早期SARS爆发的药物，现在可以开发成针对COVID-19的有效药物。

来自严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)的Nsp15蛋白与早期SARS-CoV暴发时的Nsp15蛋白有89%相同。2010年发表的关于SARS-CoV的研究表明，抑制Nsp15可以减缓病毒复制。这意味着针对Nsp15的药物可以作为针对COVID-19的有效药物。

Nsp15的结构将于3月4日在RSCB蛋白数据库(www.rcsb.org)上向科学界公布。

这个新的结构解决了群Andrzej Joachimiak,杰出的研究员阿贡,芝加哥大学的教授和结构生物学中心主任阿贡国家实验室先进光子源(APS),美国能源部科学办公室用户设备与结构基因组学中心的传染病。Joachimiak博士是该中心的联合主任。

Karla Satchell是传染病结构基因组学中心的首席研究员，同时也是西北大学微生物免疫学教授，他领导了一个国际科学家小组对SARS CoV-2病毒的结构进行研究，以了解如何阻止病毒的复制。

UCR生物医学科学教授Adam Godzik的生物信息学小组完成了蛋白质合成结构的初步基因组分析和设计。

这种新发现的蛋白质被称为Nsp15，在冠状病毒中是保守的，在它们的生命周期和毒性中是必不可少的。起初，Nsp15被认为直接参与病毒复制，但最近，它被认为可能通过干扰宿主的免疫反应来帮助病毒复制，”Joachimiak说。

绘制病毒的三维蛋白质结构，也被称为解决结构，使科学家能够找出如何干扰病原体在人类细胞中的复制。

萨切尔说:“NSP15蛋白在非典期间被作为新药开发的新靶点进行了研究，但那并没有走多远，因为非典疫情已经过去了，所有新药的开发也结束了。一些抑制剂被发现，但从未发展成药物。针对SARS开发的抑制剂现在可以针对这种蛋白质进行测试。”

SARS- cov -2的迅速增加和扩散引发了人们的疑问:与SARS和中东呼吸综合征冠状病毒相比，这种病毒如何变得更具传染性。科学家们正在绘制蛋白质图谱来解决这个问题。

Godzik说:“虽然SARS- cov -2病毒与2003年造成流行病的SARS病毒非常相似，但新的结构揭示了这两种病毒之间微小但可能重要的区别，这些区别导致了它们造成的疾病传播和严重程度的不同。”

西北大学是由8所大学组成的国际中心的主要基地，包括科罗拉多大学和加州大学圣克鲁兹分校。自1月份新冠状病毒的消息公布以来，该中心已在所有8个地点投入资源。Nsp15的结构是中心解决的第一个结构。

传染病结构基因组学中心是由美国国立卫生研究院(NIH)下属的美国国家过敏和传染病研究所提供资金支持的，部分目的是在突发传染病暴发时作为结构生物学的反应场所。

SARS-CoV-2是当前COVID-19暴发的原因。在过去两个月里，这种病菌感染了8万多人，造成至少2700人死亡。虽然目前主要集中在中国，但该病毒正在全球传播，已在46个国家发现(www.trackcorona.live)。数以百万计的人正在被隔离，疫情已经影响了世界经济。目前还没有治疗这种疾病的药物，但正在尝试各种治疗方法，例如使用对其他病毒性疾病有效的药物。

萨切尔、乔奇米亚克和戈奇克以及整个中心小组将绘制病毒中28种蛋白质的结构图，以确定药物会在哪些地方对其机制造成破坏。这些蛋白质是折叠的球状结构，具有精确定义的功能，它们的“活性位点”可以被化合物靶向。

第一步是克隆和表达病毒蛋白的基因，并将其作为蛋白晶体生长在类似冰柜的托盘中。该联盟包括8个机构的9个实验室，将参与这项工作。

观察这些蛋白质的原子排列需要很强的x射线。因此，一旦这些晶体长大，该中心的科学家们就会利用APS的极亮光源对其成像，这一过程被称为x射线晶体学。结构测定的数据由美国能源部生物与环境研究办公室资助的结构生物学束线收集。

萨切尔和她的团队已经为开发对抗病毒的药物所带来的挑战做好了充分的准备。成立于2007年的传染病结构基因组学中心(Center for Structural Genomics of Infectious Diseases)已经在三维空间中绘制了1000多个致命细菌和病毒的部分，揭示了疾病的亲密化学肖像。这一观点为科学家们提供了一扇了解细菌或病毒弱点的窗口，使他们能够创造出使细菌或病毒失效的药物或预防病毒的疫苗。

本研究由美国国立卫生研究院过敏与传染病研究所的HHSN272201700060C合同资助。

主题:范伯格医学院，医学，研究