用计算与实验相结合的方法筛选针对流感病毒聚合酶组装的新型抑制剂

Influenza virus is responsible for causing annual epidemics and has caused enormous economic losses and numerous human deaths. The most effective ways to protect people from influenza virus infection include vaccine immunization and using antiviral drugs such as M2-ion channel inhibitors and neuraminidase inhibitors. Because of the disadvantages of vaccine currently used and the emergence of drug-resistant strains due to frequently mutation of surface proteins of influenza virus, there is still an urgent need for development of new drugs to control the replication of influenza virus. Efficient assembly of the influenza virus RNA-dependent RNA polymerase (RdRp), a heterotrimeric complex formed by three subunits PA, PB1 and PB2, is critical for virus replication and pathogenicity. The PB1c-PB2n interaction, which is responsible for assembly of PB1 and PB2, is a potential target for drug design. Here, we'll combine computational screening and functional methods to find new potential therapeutics to inhibit virus replication. This study will not only offer novel and effective anti-flu therapeutics, but also provide an effective method to screen therapeutics targeting protein-protein interaction.

流感病毒每年都给人类的生命财产造成了极大的损失。现在有效防治流感的方法主要包括疫苗及针对流感表面的的离子通道蛋白(M2)和神经氨酸酶(NA)的小分子药物。由于流感表面蛋白变异较快会导致疫苗错配和抗性病毒的出现，因此我们需要有更好的手段来抑制流感病毒的复制。流感病毒的复制完全依赖于其自身携带的由三个蛋白亚基（PA、PB1和PB2）组成的聚合酶。随着聚合酶结构和功能研究的深入，它已逐渐成为流感药物开发的新靶点。PB1C端(PB1c)和PB2N端(PB2n)的相互作用介导了PB1和PB2亚基间的组装，对PB1c-PB2n相互作用的破坏能有效阻断流感病毒聚合酶的组装从而有效抑制流感病毒的复制。这里我们将采用计算与实验相结合的方法，筛选针对PB1c-PB2n相互作用的小分子或多肽抑制剂来抑制病毒复制。本课题的实施不仅能为流感病毒的防治提供新的视角，也将构建一个高效筛选蛋白相互作用抑制剂的平台。

流感病毒每年都给人类的生命财产造成了极大的损失。现在有效防治流感的方法主要包括疫苗及针对病毒表面的的离子通道蛋白(M2)和神经氨酸酶(NA)的小分子药物。由于流感病毒表面蛋白变异较快会导致疫苗错配和抗性病毒的出现，因此我们需要有更好的手段来抑制流感病毒的复制。我们通过计算模拟与实验相结合的手段，找到一个能破坏PB1c-PB2n相互作用并有效阻断流感病毒聚合酶的组装从而有效抑制流感病毒复制的小分子。通过该方法我们揭示了TRIM14抑制HCV复制的机制是通过NS5A相互作用，从而降解NS5A。 .另外，通过该项目的支持，我们还研究了两个小分子抑制剂25羟基胆固醇和氯喹对寨卡病毒的抑制效果及机制。胆固醇-25-羟化酶作为一种干扰素刺激基因（ISG），其基因表达产物可使胆固醇被氧化而生成25-羟基胆固醇。我们通过体外相关实验证明寨卡病毒感染可显著上调胆固醇-25-羟化酶的表达水平，并发现胆固醇-25-羟化酶是依赖25-羟基胆固醇阻止病毒进入细胞而发挥抗病毒作用的。随后利用寨卡病毒感染的小头症小鼠模型以及非人灵长类动物模型，并进行25-羟基胆固醇治疗，发现其可显著减少病毒的载量及小鼠的发病率和死亡率。通过小分子功能筛选，我们发现氯喹能够有效抑制寨卡病毒进入细胞，并抑制病毒引起的小头症。我们的结果不仅为流感及寨卡病毒的防治提供新的视角，也将构建一个高效筛选蛋白相互作用抑制剂的平台，以便于研究寻找针对蛋白蛋白相互作用的小分子抑制剂，从而治愈以相互作用为靶点的各种疾病,同时为应对新发突发传染病提供了新的策略。