通过虚拟筛选发现了抑制SARS-CoV-2的天然化合物
抗击COVID-19大流行是一项国际科学挑战,需要寻找抗击病毒感染并防止其破坏性后果的战略。除了疫苗和卫生部门批准的药物外,一旦出现这种病毒感染,就有必要找到新的治疗方法来对抗病毒感染。
一项研究发表在化学信息与建模杂志已经鉴定出一系列能够抑制SARS-CoV-2主要蛋白酶Mpro的天然产物。Mpro是一种非结构蛋白,在该病毒的复制和转录中起着至关重要的作用,其抑制作用可以阻止病毒的进展,被认为是一种潜在的治疗靶点。
这项研究由巴塞罗那大学化学系和理论与计算化学研究所(IQTC)的Jaime Rubio教授Martínez领导,它可以为设计对抗COVID-19的新治疗策略提供线索。这一新的科学进步是基于……的使用在网上虚拟筛选,一种将分子放入数据库的计算分析技术,用于识别和选择具有潜在药理作用的候选化合物。
虚拟筛选:寻找未来的药物
目前,COVID-19的临床方法是通过抗炎药物(如地塞米松或细胞因子抑制剂)联合抗生素治疗继发感染。最近,抗病毒药物利托那韦(ritonavir)已获批准,但仍需要新的药物。在全球卫生背景下,迫切需要开发针对sars - cov -2的抗病毒治疗药物,因此应用了几种策略来确定可用作治疗剂的生物活性化合物(包括现有药物和天然产物)。在这种情况下,虚拟筛选是一种可靠、快速和有效的程序,用于针对特定的分子靶标寻找大量化学集合的生物活性化合物。
作为研究的一部分,该团队对天然产物数据库Selleck进行了虚拟筛选——Selleck是一个拥有近2000种化合物的化学库——对SARS-CoV-2 Mpro的一系列构象进行了分子动力学研究。
因此,本研究对其Mpro蛋白酶的动态谱进行了表征7月通过常规模拟(cMD)和高斯加速分子动力学(GaMD)模拟,确定了一系列具有代表性的结构。
这些结构后来被用于进行集成对接,这是一种生物信息学方法,能够使用计算技术预测和计算配体与其靶蛋白之间最有利的相互作用位置。然后,他们进行了一个迭代过程,增加蛋白质配体复合物cMD的长度,并计算自由结合能,以选择最有希望的候选分子。
在获得结果后,他们选择了11种化合物,并在体外测试了它们抑制Mpro蛋白酶的能力。利用天然产物数据库,其中5种SARS-CoV-2抗病毒候选药物被鉴定为Mpro蛋白酶抑制剂。
参考:Rubio-Martínez J, Jiménez-Alesanco A,谢波-莱塔,等。通过虚拟筛选发现多种天然产物作为SARS-CoV-2 Mpro蛋白酶抑制剂。J化学Inf模型.2021, 61(12): 6094 - 6106。doi:10.1021 / acs.jcim.1c00951
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