基于结构启发的Nsp8蛋白抑制剂设计以抑制SARS-CoV-2复制

SARS-CoV-2依赖由nsp12及其辅因子nsp7和nsp8组成的保守性RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）复合物来复制其RNA基因组。大多数抗病毒策略直接靶向病毒酶或表面蛋白，而另一种替代性方法则是利用源自病原体自身的缺陷性组分，破坏一种必需的病毒分子机器的组装或功能。在本研究中，我们基于对nsp12-nsp7-nsp8复制复合物的结构分析，设计了截短型nsp8蛋白。这些蛋白保留了与nsp12结合的能力，但在介导RNA结合方面存在缺陷。利用一种能够进行RNA引物延伸的纯化nsp12-nsp7-nsp8体系，我们发现，向功能完整的复合物中引入特定的截短型nsp8变体后，这些变体能够抑制聚合酶活性。上述结果与一种竞争性机制相一致：缺陷型nsp8变体与nsp12结合，并干扰野生型nsp8的整合或功能，从而破坏具有活性的复制复合物的形成。为进一步探索这一策略，我们采用结构指导的计算机模拟分析研究nsp8-nsp12界面，以鉴定相互作用热点，并对相应的单氨基酸替换进行了筛选。其中若干变体在重构的聚合酶实验中表现出增强的抑制活性。总体而言，这些研究结果确立了一种概念验证策略，即通过结构工程改造的、源自病原体的蛋白质能够作为一种显性负性抑制剂，抑制病毒必需复制机器的功能。该方法为开发靶向病毒复制复合物内保守性蛋白质-蛋白质相互作用的蛋白质或肽类抑制剂提供了一个框架。

SARS-CoV-2依赖由nsp12及其辅因子nsp7和nsp8组成的保守性RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）复合物复制其RNA基因组。大多数抗病毒策略直接靶向病毒酶或表面蛋白，而另一种替代性方法则是利用源自病原体自身的缺陷组分，破坏一种必需的病毒分子机器的组装或功能。在本研究中，我们以nsp12-nsp7-nsp8复制复合物的结构分析为指导，设计了截短型nsp8蛋白。这些蛋白保留了与nsp12结合的能力，但在参与RNA结合方面存在缺陷。利用一种能够进行RNA引物延伸的纯化nsp12-nsp7-nsp8体系，我们证明，选定的截短型nsp8变体在引入功能完整的复合物后能够抑制聚合酶活性。这些结果与一种竞争性机制相一致：缺陷型nsp8变体与nsp12结合，并干扰野生型nsp8的整合或功能，从而破坏具有活性的复制复合物的形成。为进一步探索这一策略，我们对nsp8-nsp12界面进行了结构指导的计算机模拟分析，以鉴定相互作用热点，并筛选相应的单氨基酸替换突变体。在重构的聚合酶实验中，若干变体表现出增强的抑制活性。综上，这些发现确立了一种概念验证策略，即经过结构工程改造的病原体来源蛋白能够作为一种显性负作用抑制剂，抑制病毒必需复制机器的功能。该方法为开发靶向病毒复制复合物内保守性蛋白质-蛋白质相互作用的蛋白质或肽类抑制剂提供了框架。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.30.747997v1?rss=1

🏷️ SARS-CoV-2 Nsp8蛋白抑制剂 RNA依赖性RNA聚合酶 结构指导药物设计 显性负性抑制 病毒复制复合物