在疫情大流行爆發(fā)的當(dāng)下，給每個(gè)人的生活都帶來(lái)了巨大的影響,。這個(gè)由SARS-CoV-2 病毒(冠狀病毒引起的嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥)引起的 COVID-19 的全球流行中,，病毒是怎么入侵人體的呢?當(dāng)前醫(yī)療研究中又有何進(jìn)展呢?

近期，伊朗一研究團(tuán)隊(duì)從多肽出發(fā),，研究得出了能夠用一種蝎毒肽能夠與冠狀病毒刺突蛋白的受體結(jié)合域的相互作用,，從而設(shè)計(jì)突變的治療肽。并在《Journal of Molecular Graphics and Modelling》雜志發(fā)布綜述。

SARS-CoV-2的刺突蛋白與人體細(xì)胞中的ACE2受體相互作用并開(kāi)始感染 COVID-19 疾病,。而冠狀病毒的刺突蛋白在與宿主細(xì)胞結(jié)合中起主要作用,，這讓刺突蛋白成為Covid 19 感染藥物設(shè)計(jì)的針對(duì)方向。

刺突蛋白位于病毒膜上,，是一種三聚糖蛋白具有兩個(gè)域,，S1 和 S2，這兩個(gè)域都對(duì) SARS-CoV-2 感染至關(guān)重要,。刺突蛋白的S1結(jié)構(gòu)域包括一個(gè)N端結(jié)構(gòu)域(NTD)和三個(gè)C端結(jié)構(gòu)域(CTD 1-3),。S1-RBD 與血管緊張素轉(zhuǎn)換酶 2 (ACE2) 的 PD(肽酶結(jié)構(gòu)域)的相互作用導(dǎo)致病毒粘附在宿主上，然后是 S2 結(jié)構(gòu)域并導(dǎo)致膜結(jié)合和病毒核糖核蛋白復(fù)合物的到達(dá)進(jìn)入宿主細(xì)胞,。RBD 殘基位于 CTD-1 內(nèi),，包含核心結(jié)構(gòu)和 RBM(受體結(jié)合基序)。SARS-CoV-2 對(duì)宿主的識(shí)別取決于鉤狀結(jié)構(gòu)肽酶之間的相互作用ACE2 的域和 S1 域的 RBD 區(qū)域的 RBM,。RBD 的擴(kuò)展環(huán)區(qū)像橋一樣橫跨 ACE2-PD 的拱形α1 螺旋;此外,，這些接觸可以組織成三個(gè)獨(dú)立的簇來(lái)捕獲交互域。

在這項(xiàng)研究中,，研究人員使用了從毒蝎中提取的α-螺旋肽(HP1090,、meucin-13和meucin-18肽)，這些肽具有與刺突蛋白結(jié)合的潛力,。這些多肽具有抗菌和抗病毒的特性,，其初始結(jié)構(gòu)是通過(guò)同源模擬或hyprchem8軟件獲得的。

這些肽的最佳模型通過(guò)amber18軟件包進(jìn)行100ns-MD模擬,。由于多肽的小尺寸,，在分子動(dòng)力學(xué)模擬過(guò)程中螺旋結(jié)構(gòu)被破壞，其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為環(huán)狀構(gòu)象,。然后,，從MD模擬的最后80 ns中提取每個(gè)肽的31個(gè)構(gòu)象，每個(gè)肽的構(gòu)象對(duì)接到刺突蛋白R(shí)BD結(jié)構(gòu)域的PDB結(jié)構(gòu)上,，然后對(duì)每個(gè)肽的最佳復(fù)合物進(jìn)行另一個(gè)50 MD模擬,。然后，在MD模擬的最后10 ns期間進(jìn)行MM/GBSA結(jié)合自由能分析,。結(jié)果表明,，meucin-18肽(FFGHLFKLATKIIPSLFQ)比其它天然肽具有更好的結(jié)合自由能。

同時(shí)，研究人員還在 meucin-18 中設(shè)計(jì)了一些突變并研究了它們與 RBD 結(jié)構(gòu)域的相互作用,。結(jié)果表明,，A9T 突變與 RBD 結(jié)構(gòu)域的相互作用比 meucin-18 更有效，并且能夠抑制刺突蛋白與 ACE2 受體的相互作用,。因此,，肽“FFGHLFKLTTKIIPSLFQ”可被視為治療COVID-19疾病的潛在藥物。

參考文獻(xiàn)：Karim Mahnam, Maryam Lotfi, Farzaneh Ahmadi Shapoorabadi,Examining the interactions scorpion venom peptides (HP1090, Meucin-13, and Meucin-18) with the receptor binding domain of the coronavirus spike protein to design a mutated therapeutic peptide,Journal of Molecular Graphics and Modelling,Volume 107,2021,107952,ISSN 1093-3263.