Nature：托瑞米芬或可抵抗埃博拉病毒

埃博拉病毒（Ebola virus，EBOV）导致的致命性感染近年来频频爆发，西非的埃博拉疫情造成大量感染者死亡。目前尚无获得批准的治疗药物或疫苗来有效的对抗EBOV。自2013年以来，科学家们通过对大量的小分子化合物和已上市药物进行小鼠体外模型试验和计算机虚拟筛选，以寻找抗EBOV的化合物。在2013年，Johansen, L. M.等人通过对一系列选择性雌激素受体调节剂进行了实验，包括抗癌药物托瑞米芬（toremifene），发现它们有潜在的EBOV病毒抑制作用，但他们并没有阐明这其中的作用机制^1-4。

最近，牛津大学的David I. Stuart等研究者们以EBOV外膜糖蛋白（GP）为研究对象，发现托瑞米芬可以结合GP并降低其稳定性，从而阻断病毒与内体膜的融合，起到抗病毒的效果。他们还解析了GP蛋白、GP蛋白与托瑞米芬以及布洛芬（ibuprofen）复合物的晶体结构，阐明了托瑞米芬的可能作用机制。（Toremifene interacts with and destabilizes the Ebola virus glycoprotein. Nature, 2016, 535, 169-172, DOI: 10.1038/nature18615）

药物结构及电子密度图。图片来源：Nature

EBOV外膜有一个三聚糖蛋白（GP，被furin蛋白剪切成GP1和GP2两个亚基），单独负责附着宿主细胞、内核入口和膜的融合。因此，GP是研发抗病毒药物的首要靶点。研究人员利用重组EBOV外膜糖蛋白（GP），通过蛋白热转移方法，测试了9种化合物是否与蛋白直接结合。实验结果表明，托瑞米芬剂量为100 μM，pH值为5.2时，能将EBOV GP融化温度（T_m）显著降低14 ℃。这和以前报道的抑制剂降低蛋白融化温度会增加蛋白结构的稳定性的研究结果相反⁵。相比之下，布洛芬表现为仅有一个很临界的效果（T_m降低值小于2 ℃），缺乏潜在的病毒抑制作用。

GP融化温度的改变。图片来源：Nature

研究者还首次报道了没有配体的EBOV GP蛋白以及GP与托瑞米芬以及布洛芬（ibuprofen）复合物的高分辨晶体结构。令人惊奇的是，托瑞米芬和布洛芬都结合在亚基GP1和GP2之间的一个空穴处，这个空穴位于一个巨大的隧道入口处，而这个大隧道可与其他类似的隧道连接。药物与GP1和GP2的相互作用都是以疏水作用为主。在丝状病毒中，与结合这些药物有关的氨基酸残基都高度保守，马尔堡病毒（Marburg virus，MARV）除外，这说明马尔堡病毒很可能不会与这些药物结合。

药物-蛋白结合位点结构。图片来源：Nature

这一工作阐明了药物对病毒的抑制机制，为研发更多抗EBOV药物提供可行的方向。

参考文献：

1. Edwards, M. R. et al. High-throughput minigenome system for identifying small-molecule inhibitors of Ebola virus replication. ACS Infect. Dis., 1, 380–387 (2015).

2. Johansen, L. M. et al. FDA-approved selective estrogen receptor modulators inhibit Ebola virus infection. Sci. Transl. Med., 5, 190ra79 (2013).

3. Johansen, L. M. et al. A screen of approved drugs and molecular probes identifies therapeutics with anti-Ebola virus activity. Sci. Transl. Med., 7, 290ra89 (2015).

4. Kouznetsova, J. et al. Identification of 53 compounds that block Ebola virus-like particle entry via a repurposing screen of approved drugs. Emerg. Microbes Infect., 3, e84 (2014).

5. Lea, W. A. & Simeonov, A. Differential scanning fluorometry signatures as indicators of enzyme inhibitor mode of action: case study of glutathione S-transferase. PLoS One, 7, e36219 (2012).

http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7610/full/nature18615.h1l

（本文由浮生若梦供稿）