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饶子和团队与病毒赛跑
破译抗新冠病毒关键药靶三维结构
2020-03-25 19:16:55   编辑:岳桐树

  疫情发生以来,天津市科协主席、中国科学院院士饶子和一边领导科协系统疫情防控工作,一边在上海带领科研团队开展应急科研攻关。近日,饶子和院士团队成功解析出新型冠状病毒遗传物质转录复制机器核心“引擎”的三维空间结构,为开发针对新冠肺炎的药物奠定了重要基础。

  疫情发生初期,饶子和院士就带领科研团队投入新冠病毒的结构研究。团队成员主动放弃寒假和春节,日以继夜,全力投入科研攻坚战役,只用了一周多时间就完成了从基因克隆到高分辨率晶体结构解析等一系列完整的研究工作。在此基础上,团队对共计约1万种化合物进行主蛋白酶抑制活性的筛选。春节前夕,科研小组获得了一批有蛋白酶水平抑制活性的化合物,随即测试病毒抑制活性。大年初一(1月25日)和初二(1月26日)在合作者与蒋华良院士支持下,饶院士团队通过上海文汇报公布了最新研究成果。一是公布了30个潜在的抗新冠病毒的候选化合物,其中包括23个由蒋华良院士团队通过计算机模拟筛选的化合物和7个由饶子和院士团队通过主蛋白酶的酶学实验筛选出的化合物。二是公布了主蛋白酶的精细三维结构信息,实现与国内外同行实时共享。团队还同日本Spring-8、英国Dimond和瑞士SLS同步辐射光源取得了联系,合作进行数据收集。

  近日,饶子和院士带领的“清华大学-上海科技大学抗新冠病毒联合攻关团队”率先在国际上成功解析新型冠状病毒“RdRp(RNA依赖的RNA聚合酶)-nsp7-nsp8复合物”近原子分辨率的三维空间结构,揭示了该病毒遗传物质转录复制机器核心“引擎”的结构特征,为开发针对新冠肺炎的药物奠定了重要基础。

  引起新冠肺炎的病原体是一种新型冠状病毒。新型冠状病毒在入侵细胞后,便开始大量复制和克隆。RNA聚合酶作为复制机器的核心部件,是病毒得以大量繁衍的关键,因而是最重要的抗病毒药靶之一。破坏该核心设备的功能,就能阻止病毒的“传宗接代”和数目扩增,达到最终的治疗目的。目前,尚无特效药和疫苗批准上市。因此,针对新型冠状病毒的药物靶点研究以及新药的研发迫在眉睫。虽然瑞德西韦被认为是一个在新冠肺炎的治疗中极具前景的临床药物。但是,由于新型冠状病毒RNA聚合酶的三维结构完全未知,且瑞德西韦如何精确靶向病毒RNA聚合酶的机制仍不明了,这都为进一步开发更有效的抗病毒药物设置了重重障碍。

  饶子和院士研究团队的研究,首次勾勒出新型冠状病毒“RdRp-nsp7-nsp8”复制机器的内部构造,并为瑞德西韦的效应分子如何精确靶向复制机器的核心元件——病毒RNA聚合酶药物的机制提出了合理解释,这为深入研究新型冠状病毒复制的分子机理奠定了重要的理论基础,并为开发抗新冠肺炎的特效药开辟了新途径。成果以“Structure of RNA-dependent RNA polymerase from 2019-nCoV, a major antiviral drug target”(2019新型冠状病毒RNA依赖的RNA聚合酶结构,一个主要的抗病毒药物靶点)为标题的预印本已在BioRxiv在线发表。为了方便更多的科技工作者、特别是药物研发的科技人员使用,该结构的坐标可到PDB蛋白质结构数据库(Protein Data Bank, PDB)下载。

  供稿:市科协办公室

 
 
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