新型小分子化合物V5抑制流感病毒NP蛋白出核转运的研究

Previously, we demonstrated that host protein MOV10 inhibited the nuclear import of the viral Nucleoprotein (NP), thereby restricted the replication of influenza A virus (doi:10.1128/JVI.03137-15.Epub). NP of influenza A virus is well-conserved, functionally restricted which is one of the ideal target. Our group identified the anti-influenza compound, V5, by screening a library of 10,000 compounds using cell-based infection assays. V5 showed potent broadly antiviral activity against IAV in vitro and protected mice from influenza virus in vivo. We showed that V5 inhibits polymerase activity of influenza virus. More importantly, V5 inhibits the nuclear export of NP, which is the mechanism that V5 inhibits influenza virus. Through dividing NP into several functional domains, it showed that V5 bound near to the second nuclear export signal (NES) of NP. Furthermore, we will utilize the technology of virology and surface plasmon resonance (SPR) analysis to discover the particular NP-binding site of V5. Based on these, we will optimize the compound for better inhibition.

前期我们已证明宿主蛋白MOV10能够抑制流感病毒NP蛋白的核质穿梭过程，从而严重影响流感病毒的复制（已发表）。NP的蛋白功能非常重要且序列突变率低，是一个理想的药物靶点。本项目筛选10,000个新化合物的库，找到了一种新型化合物V5。V5首次被我们证明不仅在细胞水平能抑制多种亚型流感病毒的复制，且初步证明其在小鼠体内有很好的抗病毒作用。预实验结果表明V5能够抑制多种亚型流感病毒的聚合物酶活性，原因是V5能够抑制NP蛋白的出核转运。因此，我们提出了化合物V5的药物作用机理：V5抑制流感病毒NP蛋白的出核转运进而抑制病毒复制。通过划分NP蛋白功能区，我们锁定了V5在NP蛋白上的作用位点是NP蛋白的第二个出核信号附近。本项目拟采用分子病毒学技术、体外表面等离子体共振实验等方法，旨在证明V5可以广谱抑制各亚型流感病毒的复制，定位V5在NP蛋白上的具体作用位点，并优化出更有效的化合物。

尽管抗病毒药物可用于治疗流感感染，但是鉴于耐药病毒的出现，目前仍迫切需要开发新抗病毒药物。核蛋白（NP）在所有甲型流感病毒（IAV）中都是保守的，并且没有细胞内替代蛋白。因此，核蛋白是开发新型流感病毒抑制剂的理想靶标。在本研究中，我们确定了一种新型的抗流感化合物，叫做ZBMD-1，来自于细胞的甲型流感感染测定法的20,000个化合物的文库。我们发现ZBMD-1（之前命名为V5）可以抑制流感病毒的复制复制，包括H1N1和H3N2甲型流感病毒株的体外复制过程，其IC50浓度为0.41-1.14uM。此外，ZBMD-1可以抑制了聚合酶活性，并特异的抑制NP的出核过程。进一步的研究表明ZBMD-1与出核信号3（NES3）域和NP口袋的二聚体界面相结合。ZBMD-1还可以保护小鼠受到致命剂量A/PR/8/1934(H1N1）病毒的感染，可有效缓解肺组织病理学变化，并强烈抑制促炎性细胞因子/趋化因子的产生，而不会在小鼠中引起毒性作用。这些结果表明ZBMD-1是一种很有前途的抗流感化合物，可以作为将来针对甲型流感病毒的有用策略进行进一步研究。