中药抗病毒青创团队发现食物来源的新型抗SARS-CoV-2病毒抑制剂

2023年3月6日，中医药创新研究院中药抗病毒青创团队完成的最新研究成果“Sulforaphane is a reversible covalent inhibitor of 3-chymotrypsin-like protease of SARS-CoV-2”（萝卜硫素是SARS-CoV-2 3C样蛋白酶的可逆共价抑制剂）在国际病毒学领域权威学术期刊Journal of medical virology（IF= 20.693）上发表，我院博士生陈子诺、副教授杜瑞坤为共同第一作者，崔清华副教授和杜瑞坤副教授为共同通讯作者。

图1：萝卜硫素抗SARS-CoV-2活性检测

该研究基于靶点筛选的方法，体外鉴定出靶向SARS-CoV-23CLpro蛋白酶的强效抑制剂萝卜硫素。FRET（荧光能量共振转移实验）证明萝卜硫素显著抑制SARS-CoV-2 3CLpro催化活性；体外空斑实验表明萝卜硫素有效抑制SARS-CoV-2感染性病毒的复制能力（图1）；随后酶动力学研究揭示萝卜硫素是一种可逆共价抑制剂，以异硫氰酸酯基团与半胱氨酸活性残基发生共价反应，形成稳定的蛋白-配体复合物（图2）。

图2：萝卜硫素以两步缓慢结合机制抑制SARS-CoV-2 3CLpro活性

3CL蛋白酶在多聚蛋白(pp1ab)加工成熟中的重要作用和高度保守的底物专一性使其成为开发抗冠状病毒药物的理想靶点。因此本研究基于FRET技术，建立SARS-CoV-2 3CLpro抑制剂高通量筛选平台，从近2000种天然产物库中鉴定出有效共价抑制剂，并深入探讨作用机制。本研究报道了一种新型的SARS-CoV-2抑制剂，来自于西兰花、芥蓝、北方圆红萝卜等十字花科植物中含量丰富的活性物质—萝卜硫素。它可以共价结合到3CLproCys145的亲核基团巯基上，与SARS-CoV-2 3CLpro以可逆、缓慢结合的方式相互作用，为开发新型SARS-CoV-2抗病毒药物提供了先导结构。

2019年新型冠状病毒在全球范围肆虐，引发严重的公共卫生危机，对世界各国造成了巨大冲击。中药抗病毒青创团队依托专业优势，迅速建立了二级生物安全条件下的新冠病毒生命全周期抗病毒中药活性成分筛选技术体系，为中药抗新冠病毒研究提供了细胞水平的全面系统的一站式研究平台。本研究得到了国家自然科学基金、山东省重点研发计划、济南市新高校20条等项目资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmv.28609. Chen Z, Du R, Cooper L, Achi JG, Dong M, Ran Y, Zhang J, Zhan P, Rong L, Cui Q. Sulforaphane is a reversible covalent inhibitor of 3-chymotrypsin-like protease of SARS-CoV-2. J Med Virol. 2023 Feb 24.