藥研院聯手南開發現可預防病毒感染物質

　　自新型冠狀病毒疫情爆發以來，天津國際生物醫藥聯合研究院高度關注疫情動態，與南開大學藥學院組建新藥開發聯合攻關團隊，針對新型冠狀病毒的生物學特點、傳播特征和公共衛生風險防控的潛在需求，開展了病毒防治相關藥物的研發工作，重點從藥食同源分子中篩選預防冠狀病毒感染作用的有效分子，取得了階段性進展。

　　新型冠狀病毒的基因序列公開后，已有多個研究團隊針對病毒內部的蛋白酶進行了藥物開發，同時也報道了該病毒的主要受體為人肺泡上皮細胞的ACE2蛋白。從病毒侵染人肺泡上皮的過程來看，其首先利用自身的Spike蛋白與ACE2蛋白發生相互作用，從而侵入人體。開發針對Spike與ACE2蛋白相互作用的界面抑制劑，可有效地切斷兩個蛋白的結合，進而阻斷病毒侵入人體細胞，達到預防感染的作用。針對病毒Spike蛋白/ACE2互作界面抑制劑的研發，尤其是從藥食同源分子中篩選有效分子，對廣大人群預防病毒感染具有更重要的意義。

　　研究院與南開大學藥學院聯合攻關團隊擬通過人工智能篩選、活性驗證和成藥性評價的三步走方式進行預防性藥物的研發，通過同源建模搭建了新型冠狀病毒Spike蛋白/人ACE2蛋白互作的三維結構，利用人工智能輔助的虛擬藥物篩選系統，從中藥單體庫、藥食同源天然分子庫和成藥化合物庫中篩選潛在的互作界面抑制劑，尤其關注藥食同源類物質所含的活性分子。我們從公布的2019_nCov蛋白序列中提取了蛋白序列，根據SARS病毒Spike蛋白/人ACE2蛋白識別的模式，采用同源建模的方法模擬了Spike蛋白的CTD1區域和人ACE2蛋白復合物結構。通過比對SARS病毒Spike蛋白/人ACE2蛋白的結合模式，明確了2019_nCov病毒CTD1/人ACE2復合物的蛋白-蛋白相互作用界面的熱點和關鍵殘基，利用基于結構的藥效團方法，以ACE2氨基酸殘基構建藥效團模型，靶向CTD1區域與ACE2結合的表面，篩選候選抑制劑，阻斷病毒與人體ACE2蛋白的識別與結合。最終通過構建的藥效團模型并結合分子對接篩選方法，從成藥化合物庫（2373個化合物）和藥食同源數據庫（5632個化合物）篩選得到靶向S蛋白的潛在抑制劑。通過篩選和既往藥理信息的綜合分析，觀察到多種藥食同源的中藥中含有抑制病毒與受體結合的潛在活性分子，可為中醫藥方劑的配伍和新型冠狀病毒肺炎的防治提供一定的信息。