新冠药物潜在靶点研究
由SARS-CoV-2病毒引起的新冠肺炎如火如荼的在全球蔓延,全球已报道的感染人数超百万。针对这次全球爆发的疫情,各国科研工作者们针对病毒感染机制、有效药物筛选以及潜在药物靶点进行了大量研究。前期研究结果显示病毒入侵依赖于ACE2、CD147以及TMPRSS2。
3月由美、英、法等国的研究者共同研究并在线发表了A SARS-CoV-2-Human Protein-Protein Interaction Map Reveals Drug Targets and Potential Drug Repurposing一文。
文中通过分析SARS-CoV-2病毒基因组信息,克隆表达了病毒的28个蛋白,包括4个结构蛋白(S、M、N、E)、15个形成复制酶/转录酶复合体的非结构蛋白(Nsp1、2、4-15及NSP5的突变体)以及9个假定辅助因子(Orf3a、3b、6、7a、7b、8、9b、9c、10)。然后用亲和纯化-质谱分析法对每种病毒蛋白与人蛋白进行蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)分析,发现了332种高度可信的与病毒蛋白有相互作用的人靶蛋白。同时发现病毒蛋白与多种生物过程相关,包括蛋白转运,翻译,转录,泛素化调节等。
此后,通过系统的化学信息学药物搜索和通路中心分析,发现在332个靶蛋白中的66种是有针对性调节药物的,这些药物包括FDA已批准的、临床试验中的药物以及临床前化合物。研究者们目前正在检测这些药物的抗病毒活性。并同时希望通过本文的分析为开发广泛有效的针对SARS-CoV-2和其他致命冠状病毒株的抗病毒治疗提供重要的分子靶点(见表1)。
图1. SARS-CoV-2蛋白与人蛋白相互作用图谱1
4月意大利的研究者在Journal of Clinical Medicine上发表了Master Regulator Analysis of the SARS-CoV-2/Human Interactome一文, 他们基于现有的SARS-CoV-2与宿主蛋白的相互作用组信息进行了主调节因子分析(Master Regulator Analysis),发现病毒感染对人类相互作用组中的细胞凋亡、线粒体机制以及ACE2蛋白受体的下调影响最大。这些通路中的靶因子可用于开发针对病毒的治疗方案(见表2)。
图2. SARS-CoV2蛋白与人蛋白相互作用图谱2
参考文献链接:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.22.002386v3.full
https://www.mdpi.com/2077-0383/9/4/982/htm
表1. 与SARS-CoV-2蛋白相互作用的人靶蛋白列表1
蛋白名称 | 货号 | 蛋白名称 | 货号 | 蛋白名称 | 货号 | 蛋白名称 | 货号 |
C855 | ETFA | E527 | MFGE8 | B286 | PTGES2 | A905 | |
AATF | A440 | EXOSC2 | H822 | MIB1 | L727 | PVR | B550 |
ACADM | D662 | F2RL1 | A852 | MOGS | D185 | RAB1A | J783 |
ACSL3 | D673 | FBLN5 | D153 | MTARC1 | R574 | RALA | M097 |
ADAM9 | B829 | FBN1 | A593 | NARS2 | G132 | RBX1 | G674 |
ADAMTS1 | B973 | FBN2 | A368 | NEU1 | B611 | RDX | C774 |
ANO6 | F813 | FKBP10 | E680 | NIN | C657 | RHOA | E320 |
AP2M1 | G107 | FKBP7 | E677 | NPC2 | L139 | RIPK1 | E640 |
AP3B1 | G109 | GDF15 | C034 | NPTX1 | A298 | SDF2 | A477 |
ATP13A3 | N361 | GGH | J038 | NUP210 | B421 | SIRT5 | E915 |
BAG5 | F225 | GHITM | B208 | NUP62 | C257 | SLC44A2 | E514 |
BRD2 | F132 | GLA | A183 | NUP88 | B198 | STC2 | F913 |
CENPF | A347 | GPX1 | A295 | NUP98 | B196 | STOML2 | F917 |
CNTRL | C373 | HMOX1 | A584 | NUTF2 | C671 | TARS2 | G136 |
COL6A1 | C150 | HS2ST1 | H881 | OS9 | C693 | TBCA | C784 |
COMT | J365 | HYOU1 | C537 | PCNT | C716 | TBK1 | H061 |
CRTC3 | E001 | IDE | B897 | PITRM1 | B473 | TIMM8B | P581 |
CSDE1 | M893 | IL17RA | B644 | PKP2 | A445 | TOMM70 | P574 |
CUL2 | F362 | IMPDH2 | F632 | PLAT | A525 | TOR1A | G631 |
DNMT1 | J244 | INHBE | A048 | PLOD2 | E257 | UBAP2 | E593 |
EIF4H | F019 | ITGB1 | B042 | POFUT1 | C072 | UGGT2 | J268 |
ELOB | D968 | LMAN2 | H730 | POLA1 | C713 | WFS1 | L118 |
ELOC | D969 | LOX | C580 | POR | D312 | ||
ERP44 | F404 | MAT2B | G468 | PSMD8 | P778 |
表2. 与SARS-CoV-2蛋白相互作用的人靶蛋白列表2
蛋白名称 | 货号 | 蛋白名称 | 货号 | 蛋白名称 | 货号 | 蛋白名称 | 货号 |
EEF1A1 | F020 | TMPRSS2 | C795 | SERPING1 | A235 | ALB | B028 |
RNF128 | E936 | ENO1 | B449 | XPA | E744 | NMB | A803 |
DCTN2 | C897 | UBE2I | E600 | LCP1 | C561 | DDAH2 | D981 |
ACE2 | B886 | BCL2L1 | E582 | COX2 | D284 | TPSAB1 | B070 |
SFTPD | B039 | CHEK2 | P087 | TBCB | E725 | FKBP1A | E641 |
OCIAD2 | R870 | IKBKB | J822 | BAT3 | J947 | BCL2 | A778 |
BCL2L2 | L251 | NAE1 | C219 | TPSB2 | D781 | HGS | H912 |
CAV1 | A214 | ISLR | H781 | HNRPA1 | C252 | KPNA2 | E748 |
CAMLG | C356 | CD209 | B614 | CLEC4M | B730 | DDX5 | L418 |
PPIA | A979 | TERF1 | C788 | IRF3 | B589 | MCL1 | C615 |
PFDN5 | E738 | SMOC1 | N564 | BCL2A1 | L252 |