小分子药物头孢他啶能够在体外抑制新型冠状病毒感染

　　

　　5月18日，国际学术期刊《信号转导与靶向治疗》 (Signal Transduction and Targeted Therapy) 在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）陈剑峰研究团队的最新研究成果“Ceftazidime is a potential drug to inhibit SARS-CoV-2 infection in vitro by blocking spike protein-ACE2 interaction”。该工作发现抗生素头孢他啶 (ceftazidime) 能够在体外通过结合新冠病毒（SARS-CoV-2）刺突蛋白 (S蛋白) 并阻断其与人血管紧张素转换酶2 (Angiotensin converting enzyme 2, ACE2) 的相互作用，从而有效地抑制新型冠状病毒感染宿主细胞。

　　SARS-CoV-2通过其表面S蛋白和宿主细胞受体ACE2的结合来介导病毒感染。因此，筛选获得特异性抑制S蛋白与ACE2相互作用的小分子化合物是阻遏SARS-CoV-2感染的有效途径。该研究中，研究人员建立了基于AlphaScreen技术的高通量筛选系统，用于筛选抑制S蛋白受体结合结构域 (S-RBD) 和ACE2胞外结构域 (extracellular domain, ECD) 相互作用的小分子化合物，从3581种FDA已批准上市的药物库和天然小分子化合物库中鉴定出头孢他啶可以特异性结合S-RBD蛋白，并阻断其与ACE2的相互作用。进一步通过分子动力学模拟和分子生物学实验证实，头孢他啶结合在S-RBD蛋白的ACE2相互作用界面上。最后研究人员分别在假病毒和真病毒感染实验中验证了头孢他啶可以有效抑制SARS-CoV-2对细胞的感染。

　　综上所述，该研究发现抗生素头孢他啶能够特异性结合SARS-CoV-2 S蛋白，并阻断其与ACE2的相互作用，从而在体外有效抑制新冠病毒对宿主细胞的感染。

　　分子细胞卓越中心陈剑峰研究员为该论文的通讯作者，中国科学院大连化学物理研究所李国辉研究员为共同通讯作者，分子细胞卓越中心副研究员林昶东、博士生李悦以及大连化学物理研究所张跃斌副研究员为共同第一作者。该研究获国家自然科学基金委、科技部、中国科学院、上海市学术带头人项目、中科院青年创新促进会、中国科协“青年人才托举工程”和赛诺菲-中国科学院上海生命科学研究院 (SA-SIBS) 优秀青年人才奖励基金等资助。上海科技大学杨海涛教授提供了S蛋白和ACE2的表达质粒，分子细胞卓越中心许琛琦研究员提供了SARS-CoV-2假病毒，中科院上海药物研究所韩旭博士对药物结构进行分析。该研究还得到分子细胞卓越中心化学生物学技术平台、分子生物学技术平台、细胞分析技术平台和复旦大学医学院生物安全三级实验室的大力支持。

　　文章链接：https://www.nature.com/articles/s41392-021-00619-y 

头孢他啶通过与S蛋白结合阻断S蛋白与ACE2的相互作用，起到防护罩作用保护宿主细胞不受SARS-CoV-2感染。