靶向NS5-NS3蛋白相互作用的新型JEV RdRp抑制剂的鉴定及其作为强效抗病毒药物的潜力

由 root 提交于 周二, 09/29/2026 - 20:47
日本脑炎病毒(Japanese Encephalitis Virus,JEV)属于黄病毒科,其非结构蛋白5(NS5)C末端的RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)结构域调控病毒基因组的从头合成。插入RdRp拇指结构域中的保守引物环启动基因组的从头合成。有趣的是,已有研究报道,病毒复制过程始于NS5(甲基转移酶/RdRp)与NS3(蛋白酶/解旋酶)之间的相互作用,而抑制这种相互作用与病毒复制受到抑制直接相关。在NS5与NS3相互作用的背景下,引物环的功能尚不清楚。本研究考察了引物环在NS5与NS3相互作用及病毒复制中的功能。采用基于结构的药物设计方法,我们针对RdRp引物环对Maybridge化合物库进行了筛选,并根据结合能鉴定出15种候选化合物。其中,与CD10712相比,DSHS00151在哺乳动物双杂交实验中对NS5与NS3相互作用表现出显著的剂量依赖性抑制作用,IC50为3.5微摩尔;其抑制病毒感染性的IC50为2.54微摩尔,降低病毒RNA载量的IC50为2.9微摩尔。分子动力学(MD)模拟显示,与CD10712相比,DSHS00151与引物环残基(790至812位)呈现出更强且更稳定的结合。通过对NS5和NS3蛋白进行分子对接所提出的分子机制表明,引物环倾向于向NS3蛋白方向旋转,以稳定该复合物;而化合物的结合会限制这一环的旋转,从而削弱NS5与NS3复合物的稳定性并影响病毒复制。总体而言,本研究验证了NS5引物环作为变构位点的功能;结合于该变构位点的化合物属于非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTI)抑制剂,可破坏NS5与NS3之间的相互作用,并有望开发为新型抗JEV治疗药物。

日本脑炎病毒(Japanese Encephalitis Virus,JEV)属于黄病毒科,其非结构蛋白5(NS5)C端的RNA依赖性RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)结构域调控病毒基因组的从头合成。插入RdRp拇指结构域中的保守引物环可启动基因组的从头合成。有趣的是,已有研究报道,病毒复制过程始于NS5(甲基转移酶/RdRp)与NS3(蛋白酶/解旋酶)之间的相互作用,而抑制该相互作用可直接抑制病毒复制。在NS5与NS3相互作用的背景下,引物环的功能尚不清楚。本研究探讨了引物环在NS5与NS3相互作用及病毒复制中的功能。采用基于结构的药物设计方法,我们对Maybridge化合物库进行了针对RdRp引物环的筛选,并依据结合能鉴定出15种候选化合物。其中,与CD10712相比,DSHS00151在哺乳动物双杂交实验中表现出显著的、剂量依赖性的NS5与NS3相互作用抑制作用,其IC50为3.5微摩尔;同时,其抑制病毒感染性的IC50为2.54微摩尔,降低病毒RNA载量的IC50为2.9微摩尔。分子动力学(MD)模拟显示,与CD10712相比,DSHS00151与引物环残基(790—812位)之间具有更强且更稳定的结合。NS5与NS3蛋白对接所揭示的分子机制表明,引物环倾向于向NS3蛋白方向旋转以稳定该复合物,而化合物的结合会限制引物环的旋转,从而削弱NS5与NS3复合物的稳定性并影响病毒复制。总体而言,本研究验证了NS5引物环作为变构位点的功能;结合于该变构位点的化合物属于非核苷类逆转录酶抑制剂(Non-Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitors,NNRTI)类抑制剂,能够破坏NS5与NS3之间的相互作用,并有望开发为新型抗JEV治疗药物。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.23.753689v1?rss=1

🏷️ 日本脑炎病毒 NS5-NS3相互作用 RNA依赖性RNA聚合酶 引物环变构位点 抗病毒药物 结构药物设计