复旦学者Cell发文：发觉防治冠状病毒新靶点

复旦学者在《细胞》（Cell）刊发最新研讨结果，陆路、孙蕾、姜世勃团队发明防治冠状病毒的新靶点，并计划出高效双功效抗病毒药物。2025年1月30日，复旦年夜学上海医学院陆路研讨员、孙蕾研讨员、姜世勃教学团队配合在《细胞》杂志以Research Article的情势在线宣布了题为“Early fusion intermediate of ACE2-using coronavirus spike acting as antiviral target”的研讨论文。该研讨发明了ACE2受体引诱的冠状病毒刺突卵白晚期融会旁边态构象（E-FIC），并针对该旁边态构象计划了高效、广谱、兼具掉活病毒跟克制病毒沾染的双功效抗冠状病毒候选药物。1月30日，Cell《细胞》刊发的复旦学者陆路/孙蕾/姜世勃团队研讨结果。本文图片均为复旦上医供图解密ACE2受体引诱的冠状病毒刺突卵白晚期融会旁边态构象在包膜病毒入侵宿主细胞的进程中，一些病毒可能借助其名义卵白介导其包膜与宿主细胞膜融会，进而将遗传物资注入细胞开启沾染过程。膜融会是病毒树立沾染的要害环节之一。比年来，浩繁研讨团队胜利提醒了SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV-2以及其余一些冠状病毒S卵白的RBD与受体联合的复合物构象，以及S卵白三聚体与受体联合的融会前构象。姜世勃、陆路等研讨团队也发明了MERS-CoV（Nature Communications 2014）、SARS-CoV-2（Cell Research 2020）等S卵白HR1/HR2构成六螺旋的融会后构象。但现在仍有一个要害成绩尚未明白——刺突卵白从融会前状况改变为融会后状况时，毕竟阅历了怎么的构象变更。固然已有研讨者发明新冠病毒S2亚基旁边态构象，然而对晚期的融会旁边态，特殊是介于受体联合跟S1亚基零落之间的S卵白构象能否存在，及其变构细节等还始终处于认知盲区。此次，上述团队起首应用流式细胞术，发明跨膜表白的S卵白在遭到ACE2卵白胞外域的安慰后，可能联合HR1抗体或其配体多肽EK1，而此时S1亚基还不零落，提醒可能存在一种差别于传统观念的晚期融会旁边态构象。为了捕捉并直不雅地浮现S卵白的这种旁边态构象，研讨团队对S卵白与ACE2胞外域共孵育产品停止冷冻电镜颗粒挑选。经由过程长时光的探索，研讨者胜利发明并剖析了一种高辨别率（3.45 ?）的晚期融会旁边态构象（E-FIC）。在E-FIC中，S2亚基产生了构象改变，此中HR1三螺旋构造弹出，而S1亚基构成环状构造联合在S2亚基的底部。经由过程进一步的构造优化跟剖析，研讨者发明在E-FIC S2亚基的HR1上联合着一段氨基酸序列，将其定名为旁边态环——IL770。值得留神的是，S2’位点就位于IL770中，且凸起于联合名义构成隆起，这种构造特点有利于卵白酶的切割。别的，经由过程上述构象能够揣测卵白酶对S2’位点的切割可能触发IL770从HR1名义剥脱，从而开释空间以利于HR2联合。经由过程对融会前跟E-FIC构造的对照剖析，研讨者进而发明S卵白联合ACE2受体后，S1亚基跟S2亚基底部均会向细胞膜偏向扭转以实现病毒膜跟细胞膜开端拉近，这将有助于收缩融膜肽拔出细胞膜所需的间隔。SARS-CoV-2 S卵白在引诱膜融会进程中阅历的构象变更。计划高效双功效抗病毒候选药物经由过程对E-FIC构造的剖析，研讨者还发明S1亚基中的RBD与S2亚基中的HR1之间的空间间隔被拉近，这一发明也为靶向该旁边体的药物计划供给了新思绪。E-FIC中RBD与HR1之间的空间间隔拉近。基于此构象，研讨者选用了经临床实验证实存在较好活性跟保险性的RBD联合药物候选（ACE2卵白）跟HR1的联合药物候选（EK1多肽），计划出双功效域串联药物候选。因为E-FIC构造中HR1名义被IL770所联合，研讨者经由过程竞争性联合试验发明，EK1多肽可能凭仗强盛的彼此感化从IL770中篡夺HR1停止联合。随后，为了验证双功效域之间最佳衔接子长度，研讨者经由过程表白含有2、5、6、7组衔接子的卵白停止活性挑选，发明由 5组衔接子串联的卵白（AL5E）存在最佳靶点联合活性跟广谱性。后续研讨成果标明，上述计划的卵白类抗病毒活性分子存在掉活病毒跟克制病毒双功效。一是从掉活病毒功效方面看，AL5E卵白上的ACE2功效域引诱游离病毒名义的S卵白构成融会旁边态，该旁边态裸露出凑近ACE2的HR1区，随后AL5E卵白中的EK1功效域与HR1三聚体联合，形成病毒S卵白锁定在融会旁边态，使该病毒粒子损失沾染活性。二是从克制病毒功效方面看，AL5E卵白上的ACE2功效域跟EK1功效域也可分辨作为克制剂，克制病毒对靶细胞的沾染。AL5E对新冠病毒及其变异株的克制活性比ACE2卵白进步26至623倍，对游离病毒的掉活活性进步21至754倍。别的，AL5E对其余应用ACE2受体的冠状病毒均存在很好的抗病毒后果。同时，为了进一步探索所计划的双功效分子在体内的活性。研讨团队借助新冠病毒变异株BA.5.2跟人冠状病毒NL63沾染小鼠的模子，分辨对AL5E卵白在病毒沾染医治跟病毒掉活方面的后果开展了评价。成果表现，AL5E可能明显下降小鼠肺脏中病毒载量。研讨图示这些研讨不只提醒了冠状病毒S卵白在膜融会晚期阶段阅历的构象变更细节，还发明了此中的一些潜伏药物靶点，为深刻摸索冠状病毒的膜融会机制及开辟新型靶向性广谱药物或疫苗供给了新的思绪。复旦年夜学上海医学院陆路研讨员、孙蕾研讨员跟姜世勃教学为本文的独特通信作者；邢破晓博士后、刘治平易近博士、王欣玲青年研讨员跟刘倩莹博士为本文独特第一作者。（原题目  复旦学者Cell发文：发明防治冠状病毒新靶点并计划了双功效抗病毒候选药物）