2022年3月14日,Small Science在线发表了中山大学公共卫生学院(深圳)孙力涛课题组,中山大学药学院周晖皓课题组与中国科学院高峰课题组等合作的题为Oridonin inhibits SARS-CoV-2 by targeting its 3C-like protease的研究论文。该研究以SARS-CoV-2的3C样蛋白酶(3CLpro)为靶点,基于现有的中草药小分子库,通过相互作用、酶活、质谱分析、复合物高分辨率结构解析以及抗病毒等一系列实验,发现传统中药冬凌草甲素(Oridonin)可以与3CLpro的第145位半胱氨酸(Cys145)发生共价结合,能够让3CLpro失效,从而阻止病毒前体蛋白被水解,阻断了病毒复制过程。
冬凌草甲素作为传统中药在临床上有非常广泛的应用,具有抗菌、消炎止痛之功效,此外具有独特的抗癌作用,包括鼻咽癌、食管癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、白血病等。本研究发现,冬凌草甲素与3CLpro的Cys145发生经典的亲核加成反应, Cys145的巯基作为亲核基团与冬凌草甲素上的α,β-不饱和烯烃发生化学反应,形成Oridonin-Cys145加成产物,而阻断3CLpro与底物的结合,从而达到抑制病毒的目的。
本研究发现冬凌草甲素可以通过靶向抑制3CLpro而发挥抗SARS-CoV-2的作用。有趣的是,通过基因序列比对发现几种不同主要新冠病毒突变株(包括目前的流行株)的3CLpro序列十分保守,目前仅出现的两个突变位点也均不在冬凌草甲素的结合位点上,提示冬凌草甲素对目前流行的Omicron毒株也应该具有很强的抑制作用。