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新研究在原子层级目击瑞德西韦阻止病毒复制

2020年5月15日8:17 环球解密

    最近,瑞德西韦(Remdesivir)作为抑制新冠病毒的潜在药物进入大众视野。瑞德西韦在几年前治疗西非流行的埃博拉(Ebola)病毒有显着效果。研究揭示,这种药物主要靠阻止病毒的复制达到抑制病毒扩散的目的。

    据科技艺术网(ArsTechnica)报道,病毒主要依靠宿主的蛋白进行复制。这意味着只要能找到病毒复制所需的关键蛋白,又不影响人体细胞其它蛋白,就能有效抑制病毒。

    在近年对各种冠状病毒的研究中,生物学家已经找到了这类病毒复制所需的几种蛋白。瑞德西韦就是针对病毒所需的几种蛋白之一。

    人类的基因组由DNA构成,而新冠病毒的基因组由RNA构成。实际上,人体细胞的蛋白并不会进行RNA到RNA的复制。因此,新冠病毒的基因组必须改写蛋白,使人体的蛋白为其所用进行RNA到RNA的复制,成为一种RNA聚合酶。

    瑞德西韦被设计成RNA的一种基础单元的样子,与病毒所需的RNA聚合酶绑定,从而抑制它。

    不过,瑞德西韦原先是设计针对埃博拉病毒所需的聚合酶,对新冠病毒所需的聚合酶绑定是否有效这不一定;再者,人类细胞用RNA复制DNA的过程也很类似,瑞德西韦有可能也会起干扰作用。

    不过,目前从细胞层面的试验来看效果还可以,即将投入临床试验。

    研究人员利用曾获诺贝尔奖的冷冻电子显微镜技术看到,瑞德西韦不仅与聚合酶绑定并产生抑制作用,而且还与RNA链接合,使得RNA缺乏正确的化合物进行进一步复制,导致复制不完全,复制过程被中断,最后产生的基因组不完整。这种药理和AZT这样治疗艾滋病的药物类似。

    可是,为什么瑞德西韦不能全面阻止病毒?研究者认为,这可能因为细胞中还有很多正常的RNA基础单元可用,药物在细胞中的浓度不足以全面破坏病毒复制过程;另外还有一个限制因素是,一旦药物阻止了一个分子的复制,药物就不起作用了,因为它已经与这个分子绑定。

    研究者表示,还有一些其它类似的药物可以与新冠病毒复制所需的聚合酶更有效地绑定,因此可以观察那些药物的结构,找到提升绑定效果的辅助化合物。

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