研究揭示了潜在的MERS治疗的垫脚石
据Nature Communications报道,一组研究人员设计了一种能阻碍中东呼吸综合症冠状病毒(MERS-CoV)进入宿主细胞的肽。
这种病毒可能起源于骆驼,死亡率高达42%,科学家们正忙着寻找阻止其传播的方法。
最近,中国和美国的一个研究小组结晶了MERS-CoV用于粘附并进入其宿主细胞的蛋白质亚基,并解决了其三维结构。他们使用该结构作为模板来设计结合并抑制该膜融合蛋白的肽,从而干扰病毒进入其宿主细胞。
“目前市场上没有任何特定的抗MERS-CoV药物,”中国复旦大学医学微生物研究所的分子病毒学家Shibo Jiang说,他是该研究的作者之一。“一些非特异性抗病毒药物,如利巴韦林和干扰素-α2b,已被用于临床治疗MERS-CoV感染的患者。但其功效尚未得到证实。”
该团队认为,他们设计的多肽有可能被开发成毒性较小且对抗MERS-CoV更有效的药物。
MERS-COV于2012年在沙特阿拉伯首次报道,首次证明骆驼中发现了病毒。与许多病毒一样,MERS-CoV病毒颗粒由包裹在蛋白质外壳中的RNA基因组组成,蛋白质外壳又包裹在脂质包膜中。通过脂质包膜的蛋白质突起(称为刺突)结合宿主细胞表面上的受体,并且该结合介导病毒脂质包膜与宿主细胞脂质膜的融合以及随后病毒进入宿主细胞。
我们所接触的制药公司都没有兴趣开发任何抗MERS-CoV药物。
由于SARS-CoV的爆发在2002 - 2003年造成超过700人死亡,因此MERS-CoV具有高峰蛋白(S),由两个亚基组成;S1和S2。宿主细胞结合通过S1亚基中的受体结合结构域与其宿主细胞受体二肽基肽酶-4(DPP4)之间的相互作用而发生。
研究小组假设,在与S1结合后,S2通过将其部分序列(称为融合肽)插入宿主膜而改变其构象,从而形成六螺旋束结构 - 融合核心 - S2亚基中两个区域之间的宿主细胞膜称为七肽重复序列1和2(HR1和HR2)。
为了验证这一假设,他们创造了一种仅由HR1和HR2组成的蛋白质,以模拟一个孤立的融合核心,使其结晶,并研究其结构,看它是否真的形成六螺旋束。正如所料,他们发现了一个六螺旋束融合核心,并使用解析的结构设计肽来结合和抑制HR1和HR2结构域。测试显示一种肽具有特殊功效。
江说,下一步是尽快在动物模型如猴子中进行临床前试验,然后进行临床试验。“不幸的是,”蒋说,“由于未来市场不可预测,我们所接触的制药公司都没有兴趣开发任何抗MERS-CoV药物。”
他的实验室于2003年开发出抗SARS-CoV多肽,但随着对该流行病的控制,制药公司对开发治疗方法失去了兴趣。
马里兰大学医学院的Matthew Frieman是SARS微生物学和免疫学的世界专家,他说:“由于其未来传播的未知性,继续鉴定MERS-CoV的新疗法是值得的。
“新的治疗策略的发展,无论是肽,抗体,疫苗或药物都是值得投资的。”
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