基于处方挖掘与分子动力学模拟筛选严重急性呼吸综合征冠状病毒2潜在抑制剂分子的研究

作     者：张晓铮 高颖 刘玉 邰杨浩 梁力中 张玉龙 侯淑琳 解军 ZHANG Xiao-Zheng;GAO Ying;LIU Yu;TAI Yang-Hao;LIANG Li-Zhong;ZHANG Yu-Long;HOU Shu-Lin;XIE Jun

作者机构：山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室出生缺陷与细胞再生山西省重点实验室太原030001 山西医科大学第二临床医学院太原030001 山西医科大学第一临床医学院太原030001 中国科学院广州生物医药与健康研究院呼吸疾病国家重点实验室广州510530 

出 版 物：《生物化学与生物物理进展》 (Progress In Biochemistry and Biophysics)

年 卷 期：2022年第49卷第10期

页      面：1889-1900页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(22007062) 山西省高等学校大学生创新创业训练项目(S2021101140230) 山西省基础研究计划(202103021224236) 山西医科大学博士科研启动基金(XD1911)资助项目 

主　　题：严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2抑制剂 中药处方 数据挖掘 分子对接 分子动力学模拟 

摘      要：目的从中药筛选具有潜在抑制严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)活性的成分,进一步从原子水平揭示其抑制SARS-CoV-2表面刺突蛋白(S蛋白)受体结合域(RBD)与血管紧张素转化酶2(ACE2)结合的内在机制。方法检索新型冠状病毒(简称“新冠肺炎)治疗中药处方,构建“新冠肺炎中药候选活性成分数据库。用具有ACE2抑制活性的小分子化合物构建HipHop药效团模型,并对“新冠肺炎中药候选活性成分数据库中活性成分筛选。采用分子对接和分子动力学模拟方法研究候选活性成分与ACE2的结合方式及其对SARS-CoV-2 S蛋白与ACE2识别的影响。结果本文通过中药处方挖掘和分子动力学模拟,从143个新冠肺炎治疗中药处方中筛选出10种可与SARS-CoV-2 S蛋白/人源ACE2识别位点结合的中药成分。其中,枇杷叶主要活性成分23-trans-p-coumaryhormentic acid与ACE2具有最高的亲和力,且23-trans-p-coumaryhormentic acid的结合可有效阻断SARS-CoV-2 S蛋白与宿主细胞ACE2的结合。结论本文通过虚拟筛选发现了SARS-CoV-2潜在抑制剂分子23-trans-p-coumaryhormentic acid,同时从原子水平预测了其抑制SARS-CoV-2 S蛋白与ACE2结合的内在机制,这将为SARS-CoV-2特异性抗病毒药物的研发提供理论依据。