由新型冠状病毒 SARS-CoV-2 引起的 COVID-19 疾病已 导致全球数百万人感染,数十万人死亡。尽管 瑞德西韦 和 法匹拉韦 已获准有条件用于治疗 COVID-19,但随着病例数每日持续攀升,我们仍迫切需要更多的 COVID-19 治疗药物,以减轻该疾病给患者带来的多种症状和长期损害。

生物测定数据为寻找有前景的候选药物指明了方向

为支持旨在寻找更多 COVID-19 治疗药物的持续研究工作,CAS 的科学家团队分析了已发表的科学信息,并撰写了一份关于 COVID-19 相关蛋白质及其潜在候选药物的综合报告。该 报告近期发表于 《ACS 药理学与转化科学》期刊。

阅读完整的开放获取 文章,获取 COVID-19 蛋白质靶点、相关候选药物以及相关生物测定数据的详细列表。

研究人员确定了大量针对 SARS-CoV-2 感染关键蛋白质的物质,并分析了相关的已发表生物测定数据。图 1 展示了针对 SARS-CoV-2 及相关病毒感染中每种特定蛋白质的物质数量。鉴于这些蛋白质在 SARS-CoV-2 与相关病毒之间的相似性及其已证实的活性,这些物质值得在 COVID-19 药物开发中进行进一步研究。

Bar chart comparing substances targeting SARS-CoV-2 and related proteases, with furin and RdRp highest.

​图 1。 针对 COVID-19 或其他相关病毒感染中特定病毒和人类蛋白质所确定的候选物质数量

​蛋白质与药物之间的关键联系

开发任何疾病的有效药物,通常都需要深入了解蛋白质与药物之间的相互作用。一方面是蛋白质靶点(也称为药物靶点),它们是在疾病进展中发挥重要作用的蛋白质。识别和验证蛋白质靶点是药物发现过程的第一步,此类工作通常源于对疾病发展机制的基础研究。另一方面是候选药物。候选药物针对特定蛋白质靶点的药理特性,可以通过生物测定来衡量,即评估候选药物在不同浓度下的生物效应。通常,生物测定包括测量候选药物与蛋白质靶点的结合情况、对蛋白质活性的抑制水平,以及因这种抑制而产生的生理反应水平。

COVID-19 的关键蛋白质及潜在候选药物

自 COVID-19 出现以来,研究人员已经确定了许多参与 SARS-CoV-2 感染过程的病毒和人类蛋白质。所有这些都是潜在的药物靶点,但在此我们将重点介绍八个备受关注的靶点。其中包括五种病毒蛋白质(刺突蛋白 (S)、3CLpro、PLpro、解旋酶和 RNA 聚合酶 (RdRp))以及三种人类蛋白质(ACE2、TMPRSS2 和弗林蛋白酶),它们在介导病毒进入宿主细胞或宿主细胞内的病毒复制周期中发挥作用。这些蛋白质如图 2 所示,其在感染过程中的功能将在下表中讨论。表中还列出了一些抑制这些蛋白质的化合物示例,这些化合物正被考虑作为潜在的 COVID-19 治疗药物。

Diagram of virus entry and replication in human cell showing proteins, enzymes, and antiviral drug targets.
图 2。 参与 SARS-COV-2 感染的重要病毒和人类蛋白质及精选抑制剂。

Animated cartoon man and green character exchanging a red heart symbol in a playful manner.

Key Proteins

Role of the Proteins In Viral Infection

Drug Candidates

S protein

Viral surface protein that binds to human ACE2 receptor on host cells to allow viral fusion with host cell membrane

EK1C4

ACE2  receptor

Human cell surface receptor for S protein

 

TMPRSS2

Human enzyme that cleaves S protein to facilitate virus-plasma membrane fusion

Enzalutamide 

3CLpro

Viral enzyme that cleaves viral polyproteins to release individual proteins

GC376

PLpro

Viral enzyme that cleaves viral polyproteins to release individual proteins

Tioguanine 

Helicase

Viral protein that unwinds viral RNA

SSYA10-001

RdRp

Viral protein that mediates replication of viral RNA

EIDD-1931 

Furin

Human protein that cleaves S protein to facilitate virus-plasma membrane fusion

oroxylin A 

作为全球科学界的一员,CAS 致力于利用我们所有的资源和能力来支持抗击 COVID-19 的工作。探索更多 CAS COVID-19 资源,包括科学见解、开放获取化合物和 SAR 数据集以及专题报告。

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