SARS冠状病毒3CL蛋白酶三维结构模型与抗SARS药物制造技术

通过分子模拟获得ＳＡＲＳ－ＣｏＶ病毒３ＣＬ蛋白酶的三维结构；以此为药物靶标，筛选了现有药物数据库ＣＭＣ（ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＭｅｄｉｃｉｎａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＭＤＬＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，Ｉｎｃ．），发现一系列具有ＳＡＲＳ－ＣｏＶ病毒３ＣＬ蛋白酶抑制活性的化合物；对其中的肉桂硫胺进行分子和病毒水平测试，发现其具有较好的抑制ＳＡＲＳ－ＣｏＶ病毒３ＣＬ蛋白酶和抗ＳＡＲＳ－ＣｏＶ病毒活性；合成了肉桂硫胺类似物，进行了分子和病毒水平测试，发现这类化合物均有抑制ＳＡＲＳ－ＣｏＶ病毒３ＣＬ蛋白酶和抗ＳＡＲＳ－ＣｏＶ病毒活性，可用于治疗和／或预防ＳＡＲＳ－ＣｏＶ病毒的感染。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用模建药物作用靶标筛选药物，具体涉及用非典型肺炎冠状病毒(SARS-CoV)3CL蛋白酶(3CLPro)三维结构模型作为药物设计靶标，以及在分子和细胞水平筛选药物的方法，还涉及肉桂硫胺衍生物作为SARS-CoV病毒3CL蛋白酶抑制剂和抗SARS-CoV病毒药物用于治疗和/或预防SARS病毒感染。
技术介绍
传染性非典型肺炎称为严重急性呼吸综合征(Severe Acute RespiratorySydrome，SARS)。从去年年底今年年初开始，非典型肺炎(severe acuterespiratory syndrome，SARS)病例在我国广东首次发现，随后在香港、越南、加拿大等地爆发，目前已蔓延到33个国家和地区；最近SARS又在内地的北京、山西、内蒙等27省市自治区爆发。SASR病毒是一种传染性强、生存强、致死率高的新型病毒，截至到年5月31日，全球共有8360人感染，死亡人数达764人。非典型肺炎严重影响了人们的日常生活、国家的经济建设。研究发现，一种新型的冠状病毒极可能是SARS的病因，在香港和加拿大的病人和死亡病人的尸体中都分离出了这种病毒，在一些SARS病人的血清中也发现了抗hMPV的抗体。2003年4月16日，世界卫生组织(WHO)正式确认SARS病毒是传染性非典型肺炎的病因。传染性非典型肺炎病人中90％以上感染SARS病毒的人能够自愈，致死率约为10％左右。SARS病人的呼吸道切片和细胞培养物的电子显微镜照片显示，存在冠状病毒颗粒。这是一种新型的冠状病毒，与冠状病毒属中其他已知的成员不同，该病毒可引起绿猴肾细胞(VERO-E6)发生病变效应。病毒复制能够被SARS感染康复人的血清所抑制，可以利用感染的细胞和康复病人的血清进行免疫荧光检测法(Immunofluorescence assays，IFA)检测培养细胞中细胞感染有SARS病毒的情况，该方法表现出特异性的反应。美国、加拿大和香港的研究表明，非SARS病人的血清不能和新冠状病毒发生反应；传染性肠胃炎病毒(Transmissible Gastroenteritis Virus，TGEV)、鼠肝炎病毒(Murine HepatitisVirus，MHV)、猫传染性腹膜炎病毒(Feline Infectious Peritonitis virus，FIPV)、229E人冠状病毒的超抗血清可以抑制培养的病毒生长。几个实验室对病毒的测序表明，新病毒和冠状病毒属相关，但不同于同属的其它冠状病毒个群，是冠状病毒的一个新的变种。SARS冠状病毒在种属分类上属于正链RNA病毒(ssRNA positivestrand viruses)家系的巢状病毒(Nidovirales)族中的冠状病毒(Coronaviridae)系。它是冠状病毒家族中新出现的一个子类。2003年3月，科学家们发现了导致SARS的元凶SARS冠状病毒(SARS Coronaviruses，SARS-CoV)，并且成功地完成了SARS-CoV基因组的完整测序。SARS-CoV基因组由29727个核苷酸、11个开放阅读框(Opening Reading Frames)组成。它的基因组结构和其他的冠状病毒非常相似。但通过比较遗传史和序列比对表明SARS-CoV的特征和以前发现的冠状病毒的特征并不完全相似，它不仅表现有其他冠状病毒共有的特征，还有SARS-CoV本身特有的特征(Paul A.Rota，M.Steven Oberste，Stephan S.Monroe，W.Allan Nix，Ray Campagnoli，et al.Characterization of a novel coronavirus associated with severe acute respiratorysyndrome.Science(Sciencexpress)1 May，2003；Marco A.Marra，Steven J.M.Jones，Caroline R.Astell，Robert A.Holt，Angela Brooks-Wilson，et al.Thegenome sequence of the SARS-associated coronavirus.Science 2003，3001394-1398)。科学家同时进行了SARS相关的冠状病毒加拿大多伦多(Tor2)分离株29751个碱基的基因组测序。基因组序列揭示这个冠状病毒与已知的冠状病毒(包括人类冠状病毒HcoVOC43，HCoV-229E)无密切相关。预测病毒蛋白的种系分析表明，该冠状病毒与已知的三族冠状病毒均非密切相似。基因组序列将有助于人类了解SARS病毒感染的机制、潜在动物宿主的诊断检测(使用PCR和免疫测试法)，同时也有助于发展抗病毒制剂(包括中和抗体)和找出疫苗抗原决定簇(Marco A.Marra，Steven J.M.Jones，Caroline R.Astell，Robert A.Holt，Angela Brooks-Wilson，et al.The genome sequence of the SARS-associatedcoronavirus.Science，2003，3001399-1403)。基因组测序和生物信息学分析表明，SARS-CoV病毒主要含有以下功能蛋白聚合酶、穿刺(Spike，S)糖蛋白、小信封(E)蛋白、基质(M)蛋白、核衣壳(N)蛋白以及类3C(3CL)蛋白酶。理论上这些蛋白质均可以作为抗SARS-CoV病毒药物设计和筛选靶标，但3CL蛋白酶作为靶标进行药物设计和筛选尤其独特的优势(1)根据其他冠状病毒3CL蛋白酶功能推测，SARS-CoV病毒的3CL蛋白酶在病毒的复制过程中起重要作用；(2)许多现有的针对其他病毒的3CL蛋白酶抑制剂可以直接尝试抑制SARS-CoV病毒3CL蛋白酶的活性和抗SARS-CoV病毒的测试；(3)3CL蛋白酶非常容易表达，可以在短期内获得蛋白质进行药物筛选，本专利技术分子水平的筛选模型就是用本专利技术者表达的SARS-CoV病毒3CL蛋白酶建立的，蛋白表达方法已另案申请专利；(4)SARS-CoV病毒3CL蛋白酶与人冠状病毒和遗传性肠胃炎病毒的主蛋白酶(Main Proteinase，Mpro)有较高的序列同源性，可以这两个蛋白酶的晶体结构为模板，建立SARS-CoV病毒3CL蛋白酶的三维结构，进行抑制剂的设计和虚拟筛选。因此，本专利技术的第一个目的是提供SARS-CoV病毒3CL蛋白酶三维结构模型作为筛选治疗和/或预防SARS病毒感染药物的药物作用靶标。本专利技术的第二个目的是提供用这种药物作用靶标筛选治疗和/或预防SARS病毒感染药物的方法。本专利技术的第三个目的是提供用这种药物作用靶标筛选出的治疗和/或预防SARS病毒感染的药物。专利技术概述本专利技术建立SARS-CoV病毒3CL蛋白酶三维结构作为筛选抗SARS-CoV病毒药物的作用靶标，用计算机虚拟筛选方法从现有药物数据库中发现具有抑制SARS-CoV病毒3CL蛋白酶活性并具有抗SARS-CoV病毒的药物(化合物)，进行蛋白酶分子的测试和SARS-CoV感染Vero-E6细胞水平的测试，提供治疗和本文档来自技高网...

【技术保护点】
抗ＳＡＲＳ－ＣｏＶ病毒药物作用靶标，所述药物作用靶标为ＳＡＲＳ冠状病毒３ＣＬ蛋白酶，其序列特征为： １ ＳＧＦＲＫＭＡＦＰＳ ＧＫＶＥＧＣＭＶＱＶ ＴＣＧＴＴＴＬＮＧＬ ＷＬＤＤＴＶＹＣＰＲ ＨＶＩＣＴＡＥＤＭＬ ＮＰＮＹＥＤＬＬＩＲ ６１ ＫＳＮＨＳＦＬＶＱＡ ＧＮＶＱＬＲＶＩＧＨ ＳＭＱＮＣＬＬＲＬＫ ＶＤＴＳＮＰＫＴＰＫ ＹＫＦＶＲＩＱＰＧＱ ＴＦＳＶＬＡＣＹＮＧ １２１ ＳＰＳＧＶＹＱＣＡＭ ＲＰＮＨＴＩＫＧＳＦ ＬＮＧＳＣＧＳＶＧＦ ＮＩＤＹＤＣＶＳＦＣ ＹＭＨＨＭＥＬＰＴＧ ＶＨＡＧＴＤＬＥＧＫ １８１ ＦＹＧＰＦＶＤＲＱＴ ＡＱＡＡＧＴＤＴＴＩ ＴＬＮＶＬＡＷＬＹＡ ＡＶＩＮＧＤＲＷＦＬ ＮＲＦＴＴＴＬＮＤＦ ＮＬＶＡＭＫＹＮＹＥ ２４１ ＰＬＴＱＤＨＶＤＩＬ ＧＰＬＳＡＱＴＧＩＡ ＶＬＤＭＣＡＡＬＫＥ ＬＬＱＮＧＭＮＧＲＴ ＩＬＧＳＴＩＬＥＤＥ ＦＴＰＦＤＶＶＲＱＣ ３０１ ＳＧＶＴＦＱ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建华，蒋华良，沈旭，左建平，罗小民，白东鲁，沈竞康，陈凯先，贵春山，陈莉莉，陈静，杨以阜，庄贤韩，杨一鸣，何煦昌，柳红，熊斌，罗海彬，孙涛，叶飞，
申请(专利权)人：中国科学院上海药物研究所，上海先导药业有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]