抗登革熱藥物基礎(chǔ)研究獲突破

在第十五屆世界藥理學(xué)大會上，設(shè)在新加坡的諾華熱帶疾病研究所，以大會壁報的形式，介紹了以登革熱病毒NS3蛋白酶為定向靶標(biāo)的新藥開發(fā)進(jìn)展。這些進(jìn)展表明，多項突破性成果為早日完成治療登革熱的高效藥物的研究提供了堅實的科研基礎(chǔ)，相關(guān)論文已經(jīng)發(fā)表在著名學(xué)術(shù)雜志《自然·結(jié)構(gòu)與分子生物學(xué)》上。

該研究主要參與者之一的尹正博士在壁報交流時介紹說，登革熱廣泛流行于熱帶和亞熱帶的100多個國家和地區(qū)，但目前世界上尚無有效的疫苗可以預(yù)防登革熱，也沒有特效抗病毒藥物有效治療登革熱。而針對登革熱的藥物研究與開發(fā)是建立在登革熱病毒的基因組和病毒復(fù)制過程的研究基礎(chǔ)上的。

尹正指出，登革熱病毒的復(fù)制是通過核糖核酸的蛋白表達(dá)，生成多聚長鏈蛋白，進(jìn)一步酶解成為具有不同功能的蛋白。登革熱病毒NS3蛋白酶在這一病毒復(fù)制的生物化學(xué)過程中起到關(guān)鍵作用，實驗表明，當(dāng)該蛋白酶失效后，登革熱病毒就無法進(jìn)行復(fù)制。因此，NS3蛋白酶為針對性地開發(fā)高效抗病毒的登革熱化學(xué)藥物研究提供了機(jī)會：以NS3蛋白酶為靶點，設(shè)計和開發(fā)小分子化學(xué)高效酶抑制劑。

諾華熱帶疾病研究所組成了一個由生物、化學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)等多學(xué)科研究人員組成的跨學(xué)科的科研團(tuán)隊，進(jìn)行以登革熱病毒NS3蛋白酶為定向靶標(biāo)的新藥開發(fā)工作。在不到兩年的時間內(nèi)，這一課題的研究取得了多項突破性的進(jìn)展。

首先，他們成功地利用重組蛋白表達(dá)技術(shù)實現(xiàn)了具有活性的離體登革熱病毒蛋白酶的生物合成和純化，建立了以熒光檢測為基礎(chǔ)的高通量篩選模型，對小分子化合物進(jìn)行酶抑制能力的評估。在此基礎(chǔ)上，他們還通過組合化學(xué)的方法合成了一系列四肽和八肽化合物庫，對酶的底物肽的序列的選擇性進(jìn)行了評估，找到了最優(yōu)化底物肽序列。

隨著最優(yōu)化底物肽序列的確定，他們啟動了小分子酶抑制劑的設(shè)計，合成和評估的工作。他們通過對底物肽官能團(tuán)的修飾，開拓性地開發(fā)出一系列高活性的抑制劑，其中硼酸類化合物的酶抑制活性已經(jīng)高達(dá)納摩爾濃度級。

隨后，進(jìn)一步對醛類化合物的結(jié)構(gòu)和活性之間的構(gòu)效關(guān)系研究，使研究人員對酶和抑制劑之間的識別能力有了初步認(rèn)識。與此同時，他們成功地完成了世界上第一個活性登革熱病毒蛋白酶的單晶衍射結(jié)構(gòu)圖的測定工作，從蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)的角度解釋了酶和抑制劑之間的結(jié)合關(guān)系，提供了以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的藥物開發(fā)的生物合理設(shè)計。