新冠病毒主蛋白酶小分子抑制剂荧光共振能量转移高通量筛选模型的优化与应用北大核心CSCD

基于荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)原理,以新冠病毒主蛋白酶(main protease, Mpro)为靶标,建立并应用Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型,以期快速筛选新型Mpro小分子抑制剂。利用大肠杆菌原核表达与分离纯化高活性的Mpro,再以FRET法进行比活力测定。基于FRET原理,以7-甲氧基香豆素-4-乙酸(7-methoxycoumarin-4-acetic acid, MCA)与2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitropheno, Dnp)标记的多肽作为Mpro水解底物,通过优化反应缓冲液、Mpro反应浓度、反应温度与时间及DMSO耐受浓度,建立并应用Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型进行苗头化合物的筛选。利用大肠杆菌实现了高活性Mpro的原核表达与分离纯化,且比活力不低于40 000 U/mg。通过一系列优化实验,使用0.4μmol/L Mpro与5μmol/L底物建立了Z′因子值为0.79的Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型,且反应体系中含有的二硫苏糖醇(1,4-dithiothreitol,DTT)是影响FRET筛选模型可靠性的重要因素。通过对天然产物化合物库进行高通量筛选,发现白花丹素与银杏酸在体外对Mpro酶活性具有良好的抑制作用。本研究建立了基于FRET原理的Mpro小分子抑制剂高通量筛选模型,初步证实了白花丹素与银杏酸是一类新型苗头化合物,为抗新型冠状病毒药物先导化合物的筛选与发现奠定了基础。     

新型冠状病毒主蛋白酶抑制剂的筛选方法研究进展

新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)席卷全球,具有较高的传染性和死亡率,但目前尚缺乏安全有效的COVID-19疫苗与治疗药物。新型冠状病毒主蛋白酶(main protease,Mpro)的进化高度保守,在调控新冠病毒RNA复制中具有重要的生物学功能,已成为新型广谱抗冠状病毒药物开发的理想靶标之一。简便、快速、灵敏、经济的药物高通量筛选模型的建立是高选择性Mpro抑制剂高效筛选与开发的重要基础和关键技术。本文对Mpro分子结构及其抑制剂的筛选方法研究进展进行了综述和展望,以期为靶向Mpro广谱抗冠状病毒药物的筛选与开发提供有益的借鉴和参考。     

新型三明治样荧光偏振筛选模型在新型冠状病毒主蛋白酶小分子抑制剂筛选中的应用北大核心CSCD

新型冠状病毒主蛋白酶(main protease, Mpro)通过水解多聚蛋白质体(polyprotein)调控病毒基因组RNA复制,且人体不存在其同源蛋白酶,这使Mpro成为抗新型冠状病毒药物开发的理想靶标之一。本研究基于荧光偏振技术(fluorescence polarization,FP)和生物素-亲和素反应(biotin-avidin system, BAS)原理,成功地建立了三明治样荧光偏振筛选模型用于Mpro小分子抑制剂的快速筛选。通过对天然产物化合物库进行高通量筛选,发现了漆树酸(anacardic acid,AA)是Mpro的竞争型抑制剂,1,2,3,4,6-O-五没食子酰葡萄糖(1,2,3,4,6-O-pentagalloylglucose,PGG)是Mpro的混合型抑制剂,且已报道的部分抑制剂是非特异性Mpro小分子抑制剂。文中建立的三明治样荧光偏振筛选模型具有良好的简便性、灵敏性和稳定性,初步证实了漆树酸和PGG是一类新型苗头化合物,建立科学严谨的活性评价体系对于抗新型冠状病毒药物的筛选与发现是至关重要的。