x射线研究探索丙型肝炎药物治疗COVID-19的潜力
由美国能源部橡树岭国家实验室的研究人员领导的实验已经确定，几种丙型肝炎药物可以抑制SARS-CoV-2的主要蛋白酶，这是一种使新型冠状病毒能够繁殖的关键蛋白酶。
抑制，或者阻断蛋白酶对阻止病毒在COVID-19患者中传播至关重要。这项研究发表在杂志上结构这是通过重新利用已知的有效治疗其他病毒性疾病的现有药物，快速开发COVID-19药物治疗方法的努力的一部分。
“目前，美国食品和药物管理局还没有批准针对SARS-CoV-2主要蛋白酶的抑制剂，”ORNL的主要作者丹尼尔·克内勒说。“我们发现，丙型肝炎药物可以结合并抑制冠状病毒蛋白酶。这是确定这些药物是否应被视为治疗COVID-19的潜在再利用候选药物的重要第一步。”
SARS-CoV-2冠状病毒通过表达长链多蛋白来传播，这些多蛋白必须被主要蛋白酶切割才能成为功能蛋白，这使得蛋白酶成为研究人员和药物开发人员的重要药物靶点。
在这项研究中，研究小组研究了几种众所周知的药物分子，包括白细胞介素，一种天然存在的蛋白质蛋白酶抑制剂以及三种获fda批准的丙型肝炎蛋白酶抑制剂:特拉匹韦、纳拉匹韦和波昔普韦。
研究小组进行了室温x射线测量，建立了一个三维地图，揭示了原子是如何排列的，以及蛋白酶和药物抑制剂分子之间形成化学键的位置。
在某些丙型肝炎药物结合和抑制SARS-CoV-2主要蛋白酶的能力方面，特别是博昔普韦和纳拉匹韦，实验取得了令人鼓舞的结果。Leupeptin表现出低水平亲和力被排除在候选名单之外。
为了更好地了解抑制剂与蛋白酶的结合程度或紧密程度，他们使用了体外酶动力学，这种技术使研究人员能够在试管中研究蛋白酶和抑制剂，以测量抑制剂与蛋白酶的结合亲和力或相容性。结合亲和力越高，抑制剂阻断蛋白酶功能的效果越好。
ORNL通讯作者Andrey Kovalevsky说:“我们正在做的是通过揭示它们的作用模式，为这些潜在的药物重新利用抑制剂奠定分子基础。”“我们在分子水平上展示了它们是如何结合的，在哪里结合，以及它们对酶的形状做了什么。通过体外动力学，我们也知道它们的结合程度。每一条信息都让我们离实现如何阻止病毒更近了一步。”
这项研究还揭示了蛋白酶的一种特殊行为，即根据它所结合的抑制剂分子的大小和结构来改变或适应它的形状。蛋白酶内药物分子附着的小袋具有高度的延展性或柔韧性，可以根据药物分子的大小在一定程度上打开或关闭。
在论文发表之前，研究人员公开了他们的数据，以便为科学界和医学界提供信息和帮助。需要更多的研究，包括临床试验，来验证药物作为新冠病毒治疗的有效性和安全性。
“该研究表明，丙型肝炎抑制剂值得考虑作为潜在的重新利用候选人。ORNL通讯作者Leighton Coates说:“立即发布我们的数据可以让科学界开始研究这些抑制剂和蛋白酶之间的相互作用。”“你不能设计一个药物不知道它是怎么工作的分子水平上我们提供的数据正是开发人员需要设计出更强、更紧密结合的药物，以实现更有效的治疗。”
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