x射线研究探讨丙型肝炎药物来治疗COVID-19的潜力
实验研究人员领导的美国能源部橡树岭国家实验室已经确定,几种丙型肝炎药物可以抑制SARS-CoV-2主要蛋白酶,一个至关重要的蛋白质酶,使新型冠状病毒繁殖。
抑制或阻断蛋白酶从功能是至关重要的在COVID-19患者阻止病毒的蔓延。这项研究发表在《华尔街日报》结构努力的一部分,快速开发医药治疗COVID-19通过再利用现有药物有效治疗其它病毒性疾病。
“目前,没有抑制剂美国食品和药物管理局批准这一目标SARS-CoV-2主要蛋白酶,“ORNL作者丹尼尔·科内尔说。“我们发现丙型肝炎药物结合,抑制冠状病毒蛋白酶。这是一个重要的第一步确定这些药物是否应该被认为是潜在的治疗COVID-19再利用候选人。”
SARS-CoV-2冠状病毒传播的表达的长链多元蛋白必须削减的主要蛋白酶成为功能性蛋白质,使蛋白酶的重要药物目标研究和药物开发人员。
在这项研究中,研究小组观察了几个著名的药物分子潜在的再利用的努力包括亮抑酶肽,天然蛋白酶抑制剂,三个fda批准的丙型肝炎病毒蛋白酶抑制剂:telaprevir, narlaprevir boceprevir。
团队进行室温x射线测量建立三维地图显示原子是如何排列的,之间形成化学键蛋白酶抑制剂药物分子。
实验取得了有前景的结果对某些丙型肝炎药物结合的能力和抑制SARS-CoV-2主要protease-particularly boceprevir narlaprevir。亮抑酶肽表现出较低的亲和力排除作为一个可行的候选人。
为了更好地理解如何好或紧密蛋白酶抑制剂结合,他们使用体外酶动力学,一种技术,可以让研究人员研究和蛋白酶抑制剂在试管中测量抑制剂的结合亲和力,或兼容性,蛋白酶。亲和力越高,越有效的蛋白酶抑制剂在屏蔽功能。
“我们所做的是为这些潜在的抑制剂药物重定位奠定分子基础通过揭示他们的行动模式,“ORNL相应的作者安德鲁Kovalevsky说。“我们在分子水平上显示他们如何绑定,绑定,和他们在做什么酶的形状。与体外动力学,我们也知道如何绑定。每一块的信息让我们更近一步实现如何阻止病毒。”
研究还揭示了蛋白酶的能力的一种特殊的行为改变或调整其形状根据大小和结构的抑制剂分子结合。口袋内的蛋白酶药物分子会将具有高度的可塑性,或灵活,可以打开或关闭在某种程度上取决于药物分子的大小。
在论文发表之前,研究人员让他们的数据公开通知和协助科学和医学的社区。更多的研究,包括临床试验,需要验证COVID-19治疗药物的疗效和安全性。
“研究表明丙型肝炎抑制剂作为潜在的再利用候选人值得思考。立即释放我们的数据允许科学界开始看这些抑制剂和蛋白酶之间的相互作用,”科茨ORNL相应的作者雷顿说。“你不能设计一个药物不知道它是如何工作的分子水平上,我们提供的数据正是开发人员需要设计更强,更加紧密绑定为更有效的治疗药物。”
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