五环三萜化合物调控中东呼吸综合征冠状病毒与宿主细胞识别的分子机制和结构基础研究

It has been found that the small molecules of tricyclic triterpenoids from traditional Chinese medicine (Radix Isatidis, Pleiocene, Chuanchuan and Baiwei) can exert the activity of RNA viruses such as Ebola, influenza and hepatitis C. These small molecules Compounds interact with viral surface glycoproteins to inhibit viral infection of host receptor cells, but the specific site and mechanism is not very clear, this problem has become a barrier to broad-spectrum anti-virus small molecule drug development bottlenecks Sexual problem. In this study, Mers-CoV was used to identify and invade the recipient cells as a target. The compounds of the active ingredients from the traditional Chinese medicine were used to screen the small-molecule triterpenoids, which could interact with MERS-CoV RBD. Then, design and synthesize probe, solve the crystal structure of target protein and small molecular compound complex. Finally, clarify the common mechanism of pentacyclic triterpenoid anti RNA virus infection and provide the basis for the development of antiviral drugs.

研究发现，来自传统中药（板蓝根、白前、川续断、白薇）活性成分的五环三萜类小分子天然物能发挥抗埃博拉、流感、丙肝等RNA病毒的活性，这些小分子化合物通过与病毒表面糖蛋白相互作用来抑制病毒感染宿主受体细胞，但其具体作用位点和作用机制并不十分清楚，这一问题，成为了阻碍广谱性抗病毒小分子药物研发的瓶颈性问题。本研究以MERS-CoV识别和入侵受体细胞的过程为靶点，从来自中药活性成分的化合物库中筛选可以与MERS-CoV RBD相互作用的五环三萜类小分子活性物质，并设计合成小分子探针，解析小分子与靶蛋白复合物的晶体结构，研究其作用的分子机制和结构基础，并在此基础上探究五环三萜抗RNA病毒感染的共性机制，优化得到具有广谱抗RNA病毒的五环三萜化合物母核，为抗病毒药物的开发提供依据。

本项目在前期研究的基础上，以来自传统中药（板蓝根、白前、川续断、白薇）活性成分的五环三萜类小分子为研究对象，化学合成了水溶性、多酚类、罗丹明标记、多价等五环三萜的衍生物，运用可视化假病毒模型进行了抗RNA病毒的活性评价，并通过加药时间点、膜融合抑制、血凝抑制、免疫荧光及表面等离子共振、细胞流式、激光共聚焦等实验，对各类五环三萜化合物在抗RNA病毒的作用机制进行了全面、深入的研究。然后，体外表达、纯化得到了多种RNA病毒的表面糖蛋白，尝试运用X-射线晶体学和结构模拟的方式阐述五环三萜小分子化合物发挥作用的结构基础。此外，后续正在开展抗COVID-19五环三萜小分子化合物的合成和研究工作，以期筛选出以五环三萜为母核的具有成药性的抗病毒小分子，为人类共同抗击新冠病毒做出贡献。