中药活性成分表没食子儿茶素-3-没食子酸酯可抑制SARS-CoV-2的3CLpro活性
中南大学IF=5..1.15
摘要
SARS-CoV-2是导致冠状病*病(COVID-19)持续流行的病原。SARS-CoV-2的主要蛋白酶3CLpro在病*复制和病*蛋白基因表达中发挥着不可或缺的作用，是抗病*抑制剂的一个有吸引力的靶点。目前，人们正在广泛寻找能有效抑制3CLpro关键活性的化合物，从而干扰病*的生命周期。本文报道了中草药(CHM)的有效成分表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)是3CLpro的有效抑制剂，半抑制浓度(IC50)为0..μM。本研究对例COVID-19患者的临床资料进行回顾性分析，发现3张有效的中药处方。采用网络药理学、分子对接法、表面等离子体共振(SPR)结合法和基于荧光共振能量转移(FRET)的抑制法等多种方法从中药活性成分中筛选SARS-CoV-23CLpro的有效抑制剂。SPR检测结果表明EGCG与3CLpro之间具有良好的相互作用(KD~6.17μM)，表明EGCG与SARS-CoV-23CLpro具有较高的亲和力。我们的研究结果为EGCG作为一种潜在的抗COVID-19治疗药物的作用机制提供了重要见解。
关键词:SARS-CoV-2，中药，表没食子儿茶素没食子酸酯
1.前言
冠状病*病(COVID-19)的持续流行对公共卫生和全球经济造成了重大威胁[1,2]。COVID-19是由一种名为SARS-cov-2[3]的类似于严重急性呼吸综合征(SARS)的冠状病*感染引起的，该病*的RNA基因组与严重急性呼吸综合征冠状病*(SARS-cov)[4]非常相似。SARS-CoV-2是第七种能够以传染性和传染性[5]特征感染人类的冠状病*。根据世界卫生组织(世卫组织)的数据，截至年11月15日，该病*已经感染了全世界多万人，导致人死亡。因此，迫切需要有效的药物干预。自年末COVID-19首次报告以来，药物发现和开发在显著时间线内取得了相关进展[[7]，[8]，[9]，[10]，[11]]。一些疫苗和药物正在进行临床试验，但是新型抗病*药物的研究仍然很重要。这是由于日益增长的临床需求，以及可能的病*突变，使以前的治疗无效。
在抗冠状病*的药物发现方法方面，主要蛋白酶(Mpro)已被确定为非常有前途的药物靶点[12]。Mpro，也被称为3-糜蛋白酶样蛋白酶(3CLpro)或糜蛋白酶样蛋白酶，在大型多蛋白上不少于11个裂解位点起作用，以产生[13]病*复制所需的蛋白质。因此，抑制3CLpro的活性将阻止病*的复制。由于已知的人类蛋白酶没有类似的裂解特异性，靶向3CLpro具有病*特异性效应的优势[14,15]。此外，3CLpro在冠状病*(CoVs)中高度保守。事实上，SARS-CoV与SARS-CoV-2的序列相似性高达96.08%[15,16]。作为一种广泛的抗病*治疗选择，靶向3CLpro的药物不仅对抑制SARS-CoV-2，而且对未来的其他冠状病*变种都至关重要。由于这些原因，3CLpro已经得到了很好的研究，特别是在年SARS-CoV爆发之后[12,17,18]。SARS-CoV的过去经历为抗SARS-CoV-2药物的开发提供了重要的基础知识。
有几种方法可以获得小分子，可以开发作为病*靶标蛋白抑制剂。第一个主要的选择是在大型化学库的硅筛选中，只选择最适合目标合成和实验测试[19]的分子。另一种选择是通过基于结构的药物设计和化学合成，如抑制SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2的3CLpro的广谱抑制剂N3[14,20,21]。另一种方法是生物勘探，即从植物品种等自然资源中鉴定和分离强效化合物。在过去的几十年里，植物来源的天然化合物作为一类令人兴奋的药理活性分子[[22]，[23]，[24]]被广泛研究。特别是，许多天然产物对CoVs[25]表现出了强大的活性。甘草酸、*芩苷、槲皮素已被报道在体外抑制SARS-CoV的复制[[26]，[27]，[28]]。此外，桦木酸、靛蓝、*酮、香草*酮和木犀草素等天然产物也被鉴定能抑制SARS-CoV3CLpro的酶活性[29,30]。因此，从天然产物中筛选SARS-CoV-23CLpro抑制剂是一个值得研究的方向。
中草药是天然化合物的重要来源。诊所里使用的许多药物都是从中草药中提取出来的。在过去由病*感染引起的流行病的治疗中，中医发挥了重要作用。值得注意的是，在COVID-19疫情暴发期间，它再次受到