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【战疫情.理大人在行动】我校结构生物信息学创新团队科研攻关助力抗击新冠疫情

发布时间: 2020-04-05   来源: 农生学院   作者: 高翠萍   浏览:

    习近平总书记在北京考察新冠肺炎防控科研攻关工作时强调:“人类同疾病较量,最有力的武器就是科学技术。”新冠肺炎疫情发生以来,我校农学与生物科学学院结构生物信息学创新团队立足团队研究基础,积极投身抗击疫情的科研攻关任务,根据突发疫情“老药新用”的原则,确定达芦那韦在所筛选的抑制剂中具有最好的3CLpro抑制效果,并对药物分子和蛋白酶之间的相互作用机理进行了阐明。
    目前该研究成果论文《Insight Derived from Molecular Docking and Molecular Dynamics Simulations into the Binding Interactions Between HIV-1 Protease Inhibitors and SARS-CoV-2 3CLpro》已发表在美国化学学会预印版平台ChemRxiv以及英国皇家化学学会SCI杂志RSC advances。
    该研究成果第一作者为农学与生物科学学院桑鹏副教授,通讯作者为创新团队负责人杨力权教授。研究团队针对新型冠状病毒几个主要的抗病毒药物蛋白靶点进行了大规模已上市药物虚拟筛选及作用机制研究工作。研究发现,市售的几种人类艾滋病毒(HIV)蛋白水解酶抑制剂类药物均对新型冠状病毒的主蛋白酶(3CLpro)有一定的抑制效果。由于3CLpro对病毒的复制和增值起着至关重要的作用,因此也说明该类抑制剂具有潜在的抗新型冠状病毒作用。经过进一步的分子动力学模拟和结合自由能计算研究,研究团队最终确定达芦那韦在所有抑制剂中具有最好的3CLpro抑制效果,并对药物分子和蛋白酶之间的相互作用机理进行了阐明。


 
新型冠状病毒3CLpro蛋白三维空间结构飘带图

达芦那韦与新型冠状病毒3CLpro的结合模式
    大理大学结构生物信息学创新团队围绕学校学科发展方向,以蛋白质结构-动力学-功能为研究主线,开展蛋白质结构动力学与功能关系的研究,研究领域聚焦于人类疾病相关蛋白的构象控制分子机制、计算机辅助药物设计及虚拟筛选和滇西北极端环境酶的生态环境适应机制等,服务于学校的学科发展和学位点建设。在筛选抗病毒药物的基础上,团队针对新型冠状病毒感染能力的差异性正在进行攻关研究。由于RNA病毒的高变异特性,世界各地的实验室目前已经陆续检测出了很多与病毒感染相关的基因突变位点,这说明新型冠状病毒在传播过程中其感染能力可能已经发生了一些改变,因此也可能导致了不同国家和地区COVID-19发病率有较大差异。然而,核酸序列的变化究竟是如何导致病毒感染能力发生改变的,即冠状病毒感染能力差异的分子机制是什么,这仍然是一个亟待解决的问题。这方面的研究工作不但可以解释新型冠状病毒比2003年SARS冠状病毒感染能力更强,以及不同国家和地区COVID-19发病率为何会有较大差异,还将有助于人类开发出有效的疫苗和药物彻底战胜新冠病毒。目前,研究团队正针对这一课题进行攻关研究。





【图文/高翠萍  责编/付智敏  审核/刘翃】 
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