上海科技大学发表最新Nature论文

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上海科技大学发表最新Nature论文8 m* C( @1 \: f- C& S& C
来源：生物世界 2025-04-26 09:255 i4 I( @' M, B8 T* B% N, O6 o& Z
这项研究解析了猴痘病毒核心蛋白酶 CorePro 的底物识别及催化机制，为设计针对正痘病毒感染的广谱抑制剂奠定了基础。
2 ^* I  j  V" p& J3 M8 ?, e+ h) a正痘病毒可引发包括天花（smallpox）和猴痘（mpox）在内的严重疾病，对人类健康构成重大威胁。痘病毒核心蛋白酶（CorePro ）对于痘病毒的成熟至关重要，并且在痘病毒中高度保守，使其成为极具吸引力的抗病毒靶点。, h% O0 `' d* |" h/ ^
然而，CorePro 的结构仍不为人所知，这阻碍了抗病毒药物的研发。( [. N$ d- ^+ v5 ]4 r, F
2025 年 4 月 22 日，上海科技大学杨海涛教授、上海科技大学/中国科学院上海药物所柳红研究员、清华大学饶子和院士、中国科学院生物安全大科学研究中心张磊砢研究员、重庆医科大学王炜副教授作为共同通讯作者，在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：Substrate recognition and cleavage mechanism of the monkeypox protease, Core protease 的研究论文。, ]6 x' N+ }0 e. r. c
这项研究解析了猴痘病毒核心蛋白酶 CorePro 的底物识别及催化机制，为设计针对正痘病毒感染的广谱抑制剂奠定了基础。
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在这项最新研究中，研究团队确定了猴痘病毒（MPXV）的无底物结合时 CorePro 的结构及其与治疗肌肉萎缩症候选药物阿洛司他汀（aloxistatin）形成的复合物结构。: ?4 }/ G; g8 a7 z
这些结构表明，CorePro 形成同源二聚体，具有独特的“双人舞伴”（dancing-couple）折叠结构，每个单体可分为 N 端结构域 NTD、催化结构域 CD 和 C 端结构域 CTD。活性中心位于催化结构域，包含一个特征的催化三联体 Cys328-His241-Asp258。
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7 w  l( X* h/ d基于核心蛋白酶天然底物P25K序列，研究团队利用醛基替换切割断裂的酰胺键设计了底物类似物 I-G18，能够与催化中心 Cys328 共价结合，模拟催化中间体结构特征，促使病毒蛋白酶的活性位点从无底物结合的闭合构象转变为底物结合时的有利开放构象。
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基于 CorePro -I-G18 复合物，研究团队随后设计了一系列带有腈基弹头的拟肽抑制剂，它们通过共价锚定 Cys328 发挥作用。这些拟肽抑制剂对 CorePro 的 IC50 值为 44.9-100.3 纳摩尔，表现出了强效且广泛的抗痘病毒活性，有望通过进一步成药性结构优化开发出广谱抗正痘病毒药物。4 I& U; Z9 p7 d3 x& g& W" r5 q
总的来说，这项研究解析了猴痘病毒核心蛋白酶 CorePro 的底物识别及催化机制，为设计针对正痘病毒感染的广谱抑制剂奠定了基础。) m6 Z1 H# L" Y$ S7 ~1 R
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