新冠药物潜在靶点研究

由SARS-CoV-2病毒引起的新冠肺炎如火如荼的在全球蔓延,全球已报道的感染人数超百万。针对这次全球爆发的疫情,各国科研工作者们针对病毒感染机制、有效药物筛选以及潜在药物靶点进行了大量研究。前期研究结果显示病毒入侵依赖于ACE2CD147以及TMPRSS2。

3月由美、英、法等国的研究者共同研究并在线发表了A SARS-CoV-2-Human Protein-Protein Interaction Map Reveals Drug Targets and Potential Drug Repurposing一文。

文中通过分析SARS-CoV-2病毒基因组信息,克隆表达了病毒的28个蛋白,包括4个结构蛋白(S、M、N、E)、15个形成复制酶/转录酶复合体的非结构蛋白(Nsp1、2、4-15及NSP5的突变体)以及9个假定辅助因子(Orf3a、3b、6、7a、7b、8、9b、9c、10)。然后用亲和纯化-质谱分析法对每种病毒蛋白与人蛋白进行蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)分析,发现了332种高度可信的与病毒蛋白有相互作用的人靶蛋白。同时发现病毒蛋白与多种生物过程相关,包括蛋白转运,翻译,转录,泛素化调节等。

此后,通过系统的化学信息学药物搜索和通路中心分析,发现在332个靶蛋白中的66种是有针对性调节药物的,这些药物包括FDA已批准的、临床试验中的药物以及临床前化合物。研究者们目前正在检测这些药物的抗病毒活性。并同时希望通过本文的分析为开发广泛有效的针对SARS-CoV-2和其他致命冠状病毒株的抗病毒治疗提供重要的分子靶点(见表1)。

图1. SARS-CoV-2蛋白与人蛋白相互作用图谱1


4月意大利的研究者在Journal of Clinical Medicine上发表了Master Regulator Analysis of the SARS-CoV-2/Human Interactome一文, 他们基于现有的SARS-CoV-2与宿主蛋白的相互作用组信息进行了主调节因子分析(Master Regulator Analysis),发现病毒感染对人类相互作用组中的细胞凋亡、线粒体机制以及ACE2蛋白受体的下调影响最大。这些通路中的靶因子可用于开发针对病毒的治疗方案(见表2)。

图2. SARS-CoV2蛋白与人蛋白相互作用图谱2


参考文献链接:

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.22.002386v3.full

https://www.mdpi.com/2077-0383/9/4/982/htm

 

表1. 与SARS-CoV-2蛋白相互作用的人靶蛋白列表1

AASS
蛋白名称货号蛋白名称货号蛋白名称货号蛋白名称货号
C855ETFAE527MFGE8B286PTGES2A905
AATFA440EXOSC2H822MIB1L727PVRB550
ACADMD662F2RL1A852MOGSD185RAB1AJ783
ACSL3D673FBLN5D153MTARC1R574RALAM097
ADAM9B829FBN1A593NARS2G132RBX1G674
ADAMTS1B973FBN2A368NEU1B611RDXC774
ANO6F813FKBP10E680NINC657RHOAE320
AP2M1G107FKBP7E677NPC2L139RIPK1E640
AP3B1G109GDF15C034NPTX1A298SDF2A477
ATP13A3N361GGHJ038NUP210B421SIRT5E915
BAG5F225GHITMB208NUP62C257SLC44A2E514
BRD2F132GLAA183NUP88B198STC2F913
CENPFA347GPX1A295NUP98B196STOML2F917
CNTRLC373HMOX1A584NUTF2C671TARS2G136
COL6A1C150HS2ST1H881OS9C693TBCAC784
COMTJ365HYOU1C537PCNTC716TBK1H061
CRTC3E001IDEB897PITRM1B473TIMM8BP581
CSDE1M893IL17RAB644PKP2A445TOMM70P574
CUL2F362IMPDH2F632PLATA525TOR1AG631
DNMT1J244INHBEA048PLOD2E257UBAP2E593
EIF4HF019ITGB1B042POFUT1C072UGGT2J268
ELOBD968LMAN2H730POLA1C713WFS1L118
ELOCD969LOXC580PORD312

ERP44F404MAT2BG468PSMD8P778


表2. 与SARS-CoV-2蛋白相互作用的人靶蛋白列表2

蛋白名称货号蛋白名称货号蛋白名称货号蛋白名称货号
EEF1A1F020TMPRSS2C795SERPING1A235ALBB028
RNF128E936ENO1B449XPAE744NMBA803
DCTN2C897UBE2IE600LCP1C561DDAH2D981
ACE2B886BCL2L1E582COX2D284TPSAB1B070
SFTPDB039CHEK2P087TBCBE725FKBP1AE641
OCIAD2R870IKBKBJ822BAT3J947BCL2A778
BCL2L2L251NAE1C219TPSB2D781HGSH912
CAV1A214ISLRH781HNRPA1C252KPNA2E748
CAMLGC356CD209B614CLEC4MB730DDX5L418
PPIAA979TERF1C788IRF3B589MCL1C615
PFDN5E738SMOC1N564BCL2A1L252