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中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）对公共卫生构成重大威胁，其病死率高达37%，且目前尚无获批的治疗药物。非结构蛋白10（nsp10）是一种必需的辅助因子，可激活nsp14的3′-5′外切核糖核酸酶（ExoN）活性，该活性对于RNA校对至关重要；同时还可激活nsp16的2′-O-甲基转移酶（2′-O-MTase）活性，该酶参与病毒RNA帽结构的形成。尽管nsp10具有重要的功能意义，但MERS-CoV nsp10在溶液中的游离态结构及其动力学特征仍未得到表征。在本研究中，我们完成了近乎完整的NMR主链和侧链归属，并利用NMR对该蛋白的溶液结构及动力学特征进行了表征。与冠状病毒nsp10晶体结构中观察到的折叠态α1螺旋不同，我们发现该区域在溶液中具有内在无序性；在标准条件下，残基10–22无法被检测到，这一结果进一步得到pH滴定、温度依赖性NMR以及CLEANEX-PM实验的支持。NOE接触分析证实，其核心区域采用了保守的冠状病毒nsp10折叠，与AlphaFold预测的结构一致。15N主链弛豫测量表明，尽管该蛋白中二级结构元素所占比例相对较低，其核心区域仍具有刚性和良好的有序性，仅表现出局部柔性；此外，CPMG和CEST实验未检测到s–ms时间尺度上的构象交换。在上述结构与动力学表征的基础上，我们进一步通过19F NMR片段筛选探究了nsp10的配体结合潜力。对一个包含463种化合物的片段库进行筛选后，发现23个初始命中物（命中率为4.97%）；其中20个通过15N SOFAST-HMQC得到确认，另有8个通过MST测得了可定量的亲和力（Kd为0.5–6.9 mM），其余化合物的结合过弱，无法可靠测定。化学位移扰动集中于折叠核心的功能表面附近，表明MERS-CoV nsp10具有可配体化性，并为抗病毒药物开发提供了化学起点。
中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）构成重大公共卫生威胁，其病死率为37%，且目前尚无获批的治疗药物。非结构蛋白10（nsp10）是一种必需的辅助因子，可激活nsp14的3′-5′外切核糖核酸酶（ExoN）活性，该活性对于RNA校对至关重要；同时还可激活nsp16的2′-O-甲基转移酶（2′-O-MTase）活性，该活性参与病毒RNA帽结构的形成。尽管MERS-CoV nsp10具有重要的功能意义，但其未结合状态下的结构及其在溶液中的动态特征仍未得到表征。在本研究中，我们报道了该蛋白近乎完整的NMR主链和侧链归属，并利用NMR对其溶液结构及动态特征进行了表征。与冠状病毒nsp10晶体结构中观察到的折叠α1螺旋不同，我们发现该区域在溶液中呈内在无序状态；在标准条件下无法检测到第10-22位残基，这一结果进一步得到了pH滴定、温度依赖性NMR以及CLEANEX-PM实验的支持。对NOE接触的分析证实，其核心区域采用了保守的冠状病毒nsp10折叠，与AlphaFold预测结构一致。^15N主链弛豫测量表明，尽管二级结构元件所占比例相对较低，该蛋白仍具有刚性良好且高度有序的核心区域，仅表现出局部柔性；此外，CPMG和CEST实验未检测到微秒至毫秒时间尺度上的构象交换。在此结构与动态特征表征的基础上，我们进一步通过^19F NMR片段筛选探索了nsp10的配体结合潜力。对一个包含463种化合物的库进行筛选后，鉴定出23个初始命中化合物（命中率为4.97%）；其中20个经^15N SOFAST-HMQC实验确认，另有8个通过MST测得了可量化的亲和力（Kd为0.5-6.9 mM），其余化合物的结合能力过弱，无法可靠测定。化学位移扰动集中分布于折叠核心的功能表面附近，表明MERS-CoV nsp10具有配体结合潜力，并为抗病毒药物开发提供了化学起点。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.24.754126v1?rss=1
🏷️ MERS-CoV nsp10 核磁共振波谱 蛋白质溶液结构 蛋白质动力学 片段筛选 抗病毒药物开发