新冠病毒(COVID-19又称SARS-CoV-2)的爆发,迫切需要使用治疗手段来遏制这一正在出现的大流行。
然而,迄今为止还没有发现有效的治疗SARS-CoV-2感染的方法。
天津医科大学利用传统中药系统药理数据库和分析平台(TCMSP)鉴定葛根素(PubChem CID: 5281807)、槲皮素(quercetin: 5280343)和山萘酚(kaempferol: 5280863)为可能与ACE2结合活性的化合物。
图1 设计思路
表1 虚拟筛选从TCMSP数据库中获得的五种选定草药及其潜在活性成分的具体信息
图2 分析所得中药关键化合物
从图3中分子对接分析表明,葛根素和槲皮素与ACE2具有良好的结合亲和力,研究者并通过表面等离子体共振(SPR)验证了这一点(图4)。
图3 分子对接模型
图4 用SPR法测定了三种化合物与ACE2的相互作用
此外,基于spr的竞争分析显示(图5),葛根素和槲皮素可以显著影响病毒s蛋白与ACE2受体的结合。
图5 基于spr竞争分析
值得注意的是,槲皮素还可以与s蛋白的RBD结构域结合,表明槲皮素不仅具有受体阻断作用,而且对SARS-CoV-2具有病毒中和作用(图6)。网络药理学和生物信息学分析的结果支持了槲皮素参与宿主免疫调节的观点,这进一步使其成为抗COVID-19的候选药物。
图6 槲皮素与S蛋白的RBD结构域结合
此外,葛根素已经是一种药物,本研究结果不仅为深入了解其作用机制提供了依据,也为及时将其应用于COVID-19患者,评估其临床可行性提供了依据。
图7 槲皮素对COVID-19的作用机制