《工程马铃薯病毒X粒子作为一种基于酶的共价蛋白的附件》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2017-11-21
  • 植物病毒纳米颗粒常被用于显示功能氨基酸或小肽,因此在应用领域如纳米电子、生物成像、疫苗接种、药物传递和骨骼分化等方面起着重要作用。这是最容易通过表达涂层蛋白融合实现的,但是相应的病毒颗粒的组装可能会受到诸如融合蛋白大小、氨基酸组成和转录后修饰等因素的阻碍。通过使用口蹄疫病毒2A序列可以克服大小限制,但如果不引入耗时的化学修饰,就无法避免构成的限制。在本研究中,SpyTag / SpyCatcher技术可将Trichoderma reesei内葡聚糖酶Cel12A与马铃薯病毒(PVX)纳米颗粒结合在一起。western blot证实了PVX粒子的形成,并通过酶联免疫吸收法和透射电子显微镜证明了粒子显示Cel12A的能力。酶化验显示50°C和pH值6.5的最佳反应条件,酶和底物转化率增加而自由。结果表明,PVX显示SpyTag可以作为蛋白质显示的新支架,最明显的是对具有转录后修饰的蛋白质。

    ——文章发布于2017年11月10日

相关报告
  • 《Nature子刊:一种疾病蛋白对产生新的溶酶体至关重要》

    • 来源专题:重大疾病防治
    • 编译者:蒋君
    • 发布时间:2023-08-31
    • 神经元蜡样脂褐质沉积症(NCL)是一组破坏性的神经退行性溶酶体储存疾病,开始于儿童时期。CLN3基因突变导致一种被称为巴顿病的NCL,其特征是视力、运动和认知能力的逐渐丧失。目前还没有针对这些疾病的有效治疗方法,因为大多数导致这些疾病的基因的生物学作用还没有很好地定义。美国贝勒医学院和德克萨斯儿童医院、意大利Telethon遗传与医学研究所和Federico II大学的研究人员发现CLN3对溶酶体生物发生和自噬溶酶体重组(ALR)至关重要,揭示了巴滕病的一种新的发病机制。
  • 《Science | 在小鼠模型中设计具有抗病毒功效的SARS-COV-2木瓜样蛋白酶样蛋白酶抑制剂》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-03
    • 2024年3月29日,美国罗格斯新泽西州立大学(Rutgers)药学院副教授王俊及其合作者在Science上发表了题为Design of a SARS-CoV-2 papain-like protease inhibitor with antiviral efficacy in a mouse model的文章。 这篇文章首次报道了在小鼠感染实验中具有抗病毒活性的木瓜样蛋白酶 (papain-like protease, PLpro) 抑制剂。 PLpro 是主蛋白酶外另一个由SARS-CoV-2编码的半胱氨酸蛋白酶。PLpro能够切断病毒非结构多蛋白 (Nsps),对病毒复制起到至关重要的作用。此外,PLpro还能通过裂解宿主蛋白的泛素和修饰干扰素刺激基因15 (ISG 15) 从而抑制宿主免疫反应。PLpro在SARS-CoV-2突变株中高度保守,使其成为备受关注的抗病毒药物靶点。然而,经过药物化学家数十年的结构优化和高通量筛选,PLpro抑制剂开发仍处于临床前阶段。在此之前报道的PLpro抑制剂的抗病毒活性和药代动力学特性都有待优化。 在这项研究中,基于已报道的非共价PLpro抑制剂XR8-24和共价PLpro抑制剂Cp7,将化合物Cp7中的萘环替换成3-苯基噻吩,设计了共价PLpro抑制剂Jun11313 ,发现其可有效抑制PLpro(IC50=0.12 μM),因此研究将其作为起点进行后续结构优化。Jun11313与SARS-CoV-2 PLpro共晶结构分析发现与XR8-24中吡咯烷取代的噻吩基团相比,Jun11313中的噻吩基团朝向BL2 groove结合口袋的相反位置,与Pro248和Pro247形成范德华力相互作用,并与Met208存在CH-π和S-π相互作用。进一步观察PLpro泛素(ubiquitin)与Jun11313的共晶结构,发现噻吩基占据与泛素Val70相同的疏水口袋。因此,研究人员将这个从未被用于PLpro抑制剂设计的口袋称为Val70Ub。 基于Jun11313与PLpro的结合模式,假设可以通过同时靶向BL2 groove和Val70Ub疏水口袋来设计高效的PLpro抑制剂。因此,团队设计并合成了一系列双芳香基取代苯甲酰胺化合物 。所有化合物先进行酶活测试和细胞毒性测试,再通过FlipGFP和SARS-CoV-2抗病毒实验中对部分化合物进行了验证,再利用小鼠的体外微粒体稳定性和体内口服药代动力学(PK)对高效低毒化合物(EC50 ≤ 1 μM,SI > 50)进行了进一步验证。而通过多轮筛选,得到了候选化合物Jun12682。最后,研究发现Jun12682对Omicron、Delta和三种nirmatrelvir耐药病毒株均具有抑制活性。 共晶结构显示Jun12682以及类似物同时结合到BL2 groove和Val70Ub的疏水口袋,验证了初始的理性设计 。在体外PK实验中,Jun12682表现出良好的代谢稳定性(T1/2 = 131.9 min, CLint(mic) = 10.5 μL/min/mg),高选择性和良好的溶解性,同样在体内PK实验中,其具有优异的口服生物利用度(72.8%)。Jun12682对体内五种主要药物代谢的细胞色素P450 (CYP450) 酶都没有抑制效果。这预示着Jun12682不会有跟Paxlovid一样具有药物相互作用的副反应。基于此,团队对Jun12682进行了体内药效研究,结果显示,对SARS-CoV-2感染BALB/c小鼠,Jun12682口服给药不仅显著提高小鼠存活率,而且能够显著降低小鼠肺部病毒滴度和组织损伤,且降低多种炎症因子的表达。 总括而言,基于新发现的Val70Ub的口袋,团队设计了一类结构新颖、高效的PLpro抑制剂,其中,Jun12682不仅能够有效抑制多种突变病毒株,且具有优异的体内活性,具有开发成为新型抗SARS-CoV-2新药的潜力。