研究背景
SARS-CoV-2的大流行仍在持續(xù)，已經(jīng)造成超過500萬人死亡。盡管疫苗接種正在進(jìn)行，但抗病毒藥物對(duì)于控制未來不可避免的病毒爆發(fā)至關(guān)重要。主蛋白酶(Mpro)是影響冠狀病毒活性的重要靶點(diǎn)，抑制Mpro會(huì)阻止病毒RNA翻譯并抑制SARS-CoV-2的復(fù)制。目前研究發(fā)現(xiàn)的非共價(jià)抑制劑ML188是一種肽模擬物，藥代動(dòng)力學(xué)特性較差；共價(jià)抑制劑GC3767還需要進(jìn)一步優(yōu)化其選擇性。因此發(fā)現(xiàn)新型非共價(jià)Mpro 抑制劑極為重要。
研究方法
研究使用兩種不同的虛擬篩選方法進(jìn)行抑制劑的發(fā)現(xiàn)。主要介紹第一種方法（下圖左側(cè)）。研究選擇SARS-CoV-2 Mpro晶體結(jié)構(gòu)（PDB: 6W63）進(jìn)行對(duì)接篩選。以晶體結(jié)構(gòu)中的小分子抑制劑X77來確定對(duì)接位點(diǎn)，然后使用DOCK3.7軟件進(jìn)行配體柔性對(duì)接。選擇2.35億種化合物的ZINC15 lead-like 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行批量篩選。接著使用PAINS對(duì)打分較好的化合物進(jìn)行假陽性篩選，并使用基于 ECFP4指紋等進(jìn)行聚類分析。最后可視化分析，檢查命中化合物和關(guān)鍵氨基酸之間的相互作用。虛擬篩選命中的化合物進(jìn)行SPR親和力分析和Mpro抑制活性測(cè)定。最后又對(duì)命中的化合物進(jìn)行了晶體學(xué)研究。
研究結(jié)果
使用DOCK3.7進(jìn)行分子對(duì)接，評(píng)估了ZINC15數(shù)據(jù)庫(kù)2.35億種化合物與Mpro的結(jié)合親和力。然后對(duì)打分排名前30萬種化合物進(jìn)行聚類，并檢查化合物與活性位點(diǎn)關(guān)鍵氨基酸的相互作用，最后選擇100種化合物進(jìn)行活性驗(yàn)證。其中有19種化合物在SPR實(shí)驗(yàn)中顯示出可測(cè)量的結(jié)合，有3種化合物在酶抑制實(shí)驗(yàn)中能抑制Mpro的活性?；衔?抑制效果最好，IC50值約為40uM，解析的晶體結(jié)構(gòu)顯示出與對(duì)接構(gòu)象高度吻合，RMSD約為0.6?。
原文： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08402?fig=fig1&ref=pdf&#
