徐華強等團隊聯手合作,獲得了瑞德昔韋與靶標的復合物的分子細節

2020-04-11     愛科學愛自然

由於新病例的迅速增加,2019年冠狀病毒病(COVID-19)很快引起了全球關注,病原體被鑑定為SARS-CoV-2。截至2020年4月10日,全球確診病例累計超過160萬例,死亡9.6萬餘例。這些數字每天都會更新,而且預計還會進一步增加。SARS-CoV-2的複製需要依賴病毒RNA的RNA聚合酶(RdRp),這是抗病毒藥物Remdesivir的直接靶標。 當前,尚無可用於預防或治療COVID-19感染的疫苗或藥物,並且大多數感染患者都接受了支持治療。

2020年4月9日,中科院上海藥物所徐華強,許葉春,浙江大學張岩及清華大學張抒揚共同通訊在預印版平台bioRxiv 在線發表未經同行評審的題為「Structural Basis for the Inhibition of the RNA-Dependent RNA Polymerase from SARS-CoV-2 by Remdesivir」的研究論文,該研究確定了SARS-CoV-2 RdRp復合物的自然形式或與模板引物RNA和抗病毒藥物Remdesivir的兩個冷凍EM結構。

復合物的結構表明,部分雙鏈RNA模板插入了RdRp的中央通道,在其中Remdesivir被摻入到第一個複製的鹼基對中並終止了鏈的延長。 該結構為病毒RNA複製的工作機制提供了重要的見識,並為對抗病毒感染的藥物設計提供了合理的模板。



由於新病例的迅速增加,2019年冠狀病毒病(COVID-19)很快引起了全球關注。新型冠狀病毒感染被認為是從動物傳播的,病原體被鑑定為SARS-CoV-2。到2020年1月,懷疑最初受感染的患者是通過人與人之間的傳播感染了該病毒。自2020年1月以來,該病毒已迅速傳播到中國大部分地區和其他國家。截至2020年4月10日,全球確診病例累計超過160萬例,死亡9.6萬餘例。這些數字每天都會更新,而且預計還會進一步增加。


SARS-CoV-2是一種正鏈RNA病毒,其複製由病毒非結構蛋白(nsp)的多亞基複製/轉錄復合體介導。該復合物的核心成分是RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp)的催化亞基(nsp12)。 nsp12本身幾乎沒有活性,其功能需要包括nsp7和nsp8在內的輔助因子,這會增加RdRp在模板結合和合成能力方面的活性。


還建議將RdRp用作抗病毒藥物核苷酸類別的靶標,包括Remdesivir,後者是一種前藥,可在細胞內以三磷酸形式(RTP)轉化為活性藥物。因此,RdRp一直是結構生物學深入研究的主題。已經確定了nsp7,nsp8的結構以及nsp12-nsp7-nsp8的復合體,提供了RdRp復合體組件的整體架構。


但是,尚未解決SARS-CoV-2 RdRp與RNA模板或核苷酸抑制劑復合的結構,這在我們對RdRp的工作機制的理解上形成了知識鴻溝,並且阻礙了針對這種病毒感染的藥物研發工作。為了填補上述知識空白,該研究確定了SARS-CoV-2 RdRp復合物的自然形式或與模板引物RNA和抗病毒藥物Remdesivir的兩個冷凍EM結構。


復合物的結構表明,部分雙鏈RNA模板插入了RdRp的中央通道,在其中Remdesivir被摻入到第一個複製的鹼基對中並終止了鏈的延長。該結構為病毒RNA複製的工作機制提供了重要的見識,並為對抗病毒感染的藥物設計提供了合理的模板。


參考消息:

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.08.032763v1

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/IICFZ3EBnkjnB-0zW1gQ.html