5-氰基-2-硫代乙酰芳香嘧啶酮类化合物Co-29靶向诺如病毒RdRp的抑制机制研究

《Virology Journal》：Identification of Co-29, a 5-cyano-2-thiacetyl aromatic pyrimidinone, as a potential inhibitor targeting the RdRp of norovirus

本期推荐：针对全球高发的诺如病毒感染缺乏特效药物的现状，研究人员通过分子杂交策略设计合成41种5-cyano-2-thiacetyl芳香嘧啶酮衍生物，发现Co-29能有效抑制MNV（EC50=58.22μM）和HNV RdRp（IC50=32.04-36.62μM），分子对接揭示其结合RdRp保守性掌状结构域。该研究为开发广谱抗诺如病毒药物提供了新候选分子。

　　

诺如病毒被称为"冬季呕吐病"，是全球急性胃肠炎的主要病原体，每年导致约6.85亿感染和20万死亡病例。这种高度传染性的病毒在养老院、学校等密闭环境中极易暴发，造成每年高达600亿美元的经济损失。尽管科学家们已努力研究50余年，但由于病毒的高变异性，目前尚无FDA批准的疫苗或特效药物。病毒基因组编码的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)因其高度保守性成为理想药物靶点，但现有候选药物如2'-C-甲基胞苷(2CMC)存在生物利用度低等问题，开发新型抑制剂迫在眉睫。

针对这一重大公共卫生挑战，云南大学等机构的研究团队开展了一项创新性研究。他们采用分子杂交策略，以抗HCV的3jc和抗寨卡病毒的4w为先导化合物，设计合成了41种新型5-cyano-2-thiacetyl芳香嘧啶酮衍生物。通过细胞活力筛选、酶活性测定和分子对接等技术，发现化合物Co-29能有效抑制小鼠诺如病毒(MNV)和人诺如病毒(HNV)的复制，相关成果发表在《Virology Journal》。

研究团队首先通过三步法合成目标化合物：溴乙酰苯胺衍生物制备、5-氰基-6-芳基嘧啶酮构建及最终分子杂交。采用基于BV2细胞活力的高通量筛选发现，Co-29处理使MNV感染后的细胞存活率从2.7%提升至36.9%。进一步实验证实，Co-29对MNV^CW3和MNV^CR6均表现出剂量依赖性抑制，EC₅₀为58.22μM，且病毒基因组拷贝数降低超过2 log₁₀。通过表达纯化MNV和HNV RdRp，荧光酶活实验显示Co-29直接抑制两者活性，IC₅₀分别为32.04μM和36.62μM。

分子对接分析揭示了Co-29的创新作用机制。与已知结合位点A/B不同，Co-29靶向RdRp掌状结构域的保守区域：在MNV中与Asp240、Asp344等形成4个氢键（结合能-7.29 kcal/mol）；在HNV中则与Val380等残基相互作用。序列比对证实这些关键残基在GII.4等主要流行株中高度保守，提示Co-29可能具有广谱抑制潜力。

这项研究的意义在于：首次报道了5-cyano-2-thiacetyl芳香嘧啶酮类化合物对诺如病毒RdRp的抑制作用，突破了现有NNIs（非核苷类抑制剂）的结合模式局限。虽然Co-29的活性仍需优化（当前EC₅₀为μM级），但其独特的作用位点为结构改造提供了明确方向。研究者建议未来可通过对嘧啶酮核心和硫代乙酰侧链的修饰，进一步提高结合亲和力并降低细胞毒性。该发现不仅为抗诺如病毒药物研发提供了新骨架，其靶向保守区域的策略也为其他RNA病毒抑制剂设计提供了借鉴。