由能源部橡樹嶺國家實驗室的研究人員領導的實驗已經確定，幾種丙型肝炎藥物可以抑制SARS-CoV-2主要蛋白酶，這是一種能夠使新型冠狀病毒繁殖的重要蛋白質酶。
抑制或阻斷這種蛋白酶的功能對于阻止病毒在COVID-19患者中的傳播至關重要。這項研究發表在《結構》雜志上，是通過重新利用已知能有效治療其他病毒性疾病的現有藥物，快速開發COVID-19藥物治療的努力的一部分。
ORNL的主要作者丹尼爾·克納勒(Daniel Kneller)說：“目前，沒有獲得美國食品藥品監督管理局批準的針對SARS-CoV-2主要蛋白酶的抑制劑。” “我們發現丙型肝炎藥物可結合并抑制冠狀病毒蛋白酶。這是確定這些藥物是否應被視為治療COVID-19的潛在候選藥物的重要第一步。”
SARS-CoV-2冠狀病毒通過表達必須被主要蛋白酶切割才能成為功能性蛋白的多蛋白長鏈傳播，從而使該蛋白酶成為研究人員和藥物開發人員的重要藥物靶標。
在這項研究中，研究小組研究了幾種潛在的重用藥物分子，包括天然的蛋白酶抑制劑亮肽素和FDA批準的三種丙型肝炎蛋白酶抑制劑：telaprevir，narlaprevir和boceprevir。
該小組進行了室溫X射線測量，以建立三維圖，揭示了原子如何排列以及蛋白酶和藥物抑制劑分子之間的化學鍵形成位置。
該實驗對于某些丙型肝炎藥物在結合和抑制SARS-CoV-2主要蛋白酶(特別是boceprevir和narlaprevir)方面的能力產生了可喜的結果。Leupeptin表現出低的結合親和力，被認為是可行的候選人。
為了更好地了解抑制劑與蛋白酶的結合程度或緊密程度，他們使用了體外酶動力學，這項技術使研究人員能夠在試管中研究蛋白酶和抑制劑，以測定抑制劑與蛋白酶的結合親和力或相容性。蛋白酶。結合親和力越高，抑制劑在阻止蛋白酶起作用方面越有效。
ORNL的通訊作者安德烈·科瓦列夫斯基(Andrey Kovalevsky)說：“我們正在做的工作是通過揭示它們的作用方式，為這些潛在的藥物再利用抑制劑奠定分子基礎。” “我們在分子水平上展示了它們如何結合，它們在哪里結合以及它們對酶形狀的作用。而且，通過體外動力學，我們還知道了它們結合的程度。每條信息使我們更近一步了解如何阻止病毒。”
該研究還揭示了蛋白酶根據其結合的抑制劑分子的大小和結構改變或適應其形狀的能力的特殊行為。蛋白酶內藥物分子將附著的口袋高度可延展或具有柔韌性，并且可根據藥物分子的大小打開或關閉到一定程度。
在論文發表之前，研究人員已公開提供其數據，以為科學和醫學界提供信息和幫助。為了驗證該藥物作為COVID-19治療的有效性和安全性，還需要進行更多的研究，包括臨床試驗。
ORNL的通訊作者萊頓·科茨(Leighton Coates)說：“研究表明，丙型肝炎抑制劑值得考慮作為潛在的潛在候選藥物。立即發布我們的數據使科學界可以開始研究這些抑制劑與蛋白酶之間的相互作用。” “如果不知道某種藥物在分子水平上的作用，就無法設計一種藥物，而我們提供的數據正是開發人員需要設計出更牢固，結合更緊密的藥物以進行更有效治療的信息。”
在結構和分子生物學中心的支持下，使用位于散裂中子源的設施，對實驗中使用的蛋白酶樣品進行了X射線測量和合成。
研究小組計劃進行中子散射實驗，以找到氫原子的位置以及蛋白酶和抑制劑分子之間的化學鍵網絡。
該論文的合著者還包括Stephanie Galanie，Gwyndalyn Phillips和Hugh M. O'Neill。
