? 來(lái)源??TMR Publishing Group

? 作者??Traditional Medicine Research 編輯部

研究亮點(diǎn)

本研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)草藥紫錐菊中所提取的綠原酸，可能是SARS-CoV-2主要蛋白酶3CLpro有效抑制劑。

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研究背景與現(xiàn)狀

2019年冠狀病毒病突然爆發(fā)，給全世界人民的生命健康帶來(lái)巨大威脅。該病毒主要侵襲呼吸道，引起發(fā)熱、呼吸困難、雙肺浸潤(rùn)等多種癥狀，與之前報(bào)道的SARS-CoV和MERS-CoV感染相似。

冠狀病毒治療靶點(diǎn)的分析發(fā)現(xiàn)了其三種重要的已知冠狀病毒蛋白，即木瓜蛋白酶、3c蛋白酶(3CLpro)和刺突蛋白。而且SARS-CoV-2主蛋白酶3CLpro和主肽酶是參與病毒在宿主細(xì)胞中的翻譯、復(fù)制和生命周期的關(guān)鍵蛋白，現(xiàn)已成為新藥研發(fā)的關(guān)鍵突破點(diǎn)，但苦于沒(méi)有找到有效藥物。

圖為紫錐菊

傳統(tǒng)草藥用于感染性疾病治療歷史悠久，紫錐菊便是其中之一，它是菊科植物的一種，俗稱(chēng)紫錐花，用于各種感染。歷史上，美洲原住民曾使用這種植物來(lái)增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)。該植物富含酚類(lèi)化合物(咖啡酸衍生物)、醛酰胺衍生物等植物化合物，具有抗真菌、抗炎、抗氧化等活性。此外，紫錐菊莖葉的體外抗SARS和MERS活性檢測(cè)結(jié)果表明：紫錐菊莖葉具有明顯的抗SARS和MERS活性，但成分及機(jī)制不明。

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擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題

篩選紫錐菊抗SARS-CoV-2主要活性成分并闡釋其作用機(jī)制。

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研究方法

初步篩選植物化合物的藥物性和ADMET性質(zhì)，以具有蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)ID 6LU7和2GTB的主要蛋白酶3CLpro和主要肽酶的x射線晶體結(jié)構(gòu)作為蛋白靶點(diǎn)，鑒定潛在候選藥物。

通過(guò)PyRx 0.8軟件使用AutoDock Vina進(jìn)行對(duì)接，BIOVIA Discovery Studio Visualizer v2019分析配體-蛋白復(fù)合物，BindingDB預(yù)測(cè)所選化合物可能的蛋白靶標(biāo)(p0.7)。利用STRING和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway識(shí)別被預(yù)測(cè)靶點(diǎn)(FDR 0.05)調(diào)控的分子通路，用Cytoscape 3.6.1構(gòu)建化合物與蛋白通路的網(wǎng)絡(luò)相互作用。

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研究發(fā)現(xiàn)

首先，綠原酸與主蛋白酶、主肽酶通過(guò)與活性位點(diǎn)結(jié)構(gòu)域氨基酸殘基相互作用的結(jié)合能最低，具有一定的藥用價(jià)值。

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同時(shí)發(fā)現(xiàn)：綠原酸與Phe140主要蛋白酶3CLpro相互作用，這可能參與了二聚化。

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進(jìn)一步目標(biāo)預(yù)測(cè)、基因集富集和網(wǎng)絡(luò)分析，發(fā)現(xiàn)：Binding DB (P≥0.7)和swiss target forecast (P≥0.09)共鑒定出27個(gè)可能的蛋白靶標(biāo)。對(duì)預(yù)測(cè)靶點(diǎn)進(jìn)行基因富集分析，確定了31個(gè)蛋白靶點(diǎn)，可調(diào)控92個(gè)分子通路。其中，41條分子通路可能涉及COVID-19和其他病毒感染、炎癥、免疫系統(tǒng)以及代謝綜合征等復(fù)雜多基因疾病。

圖中綠原酸、蛋白靶點(diǎn)和分子途徑的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)。方形代表化合物，圓形代表可能的蛋白質(zhì)目標(biāo)，向下的箭頭代表已調(diào)制的分子途徑。

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研究結(jié)論

綠原酸可能是一種有效的主要蛋白酶3CLpro抑制劑，可抑制嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒二聚化、病毒基因表達(dá)和肺上皮內(nèi)復(fù)制。

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研究展望

綠原酸可能在未來(lái)找到應(yīng)對(duì)2019冠狀病毒病病毒感染的多管齊下的解決方案中發(fā)揮重要作用。

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引用格式

Patil RS, Khatib NA, Patil VS, Suryawanshi SS. . Chlorogenic acid may be a potent inhibitor of dimeric SARS-CoV-2 main protease 3CLpro: an in silico study. Tradit Med Res. 2021;6(2):20. doi:10.12032/TMR20201208211

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