[发明专利]小分子化合物与新型冠状病毒主蛋白酶蛋白共晶体的制备方法

说明书

本发明属于共结晶技术领域。本发明提供了小分子化合物与新型冠状病毒主蛋白酶蛋白共晶体的制备方法。采用本发明的制备方法制备得到了小分子化合物与新型冠状病毒主蛋白酶共晶体，有助于了解萘醌类化合物与新型冠状病毒主蛋白酶相互作用的分子机制，阐明萘醌类化合物与新型冠状病毒主蛋白酶的体内结合位点，为该类化学小分子化合物开发成为新型冠状病毒主蛋白酶抑制剂提供理论依据。本发明采用新型冠状病毒主蛋白酶与萘醌类化学小分子共结晶，具有操作方便，成功率高的优点。本发明中共结晶的方法可用于化学小分子片段库的筛选，有利于高通量的配体筛选。

技术领域

本发明属于共结晶技术领域，具体涉及小分子化合物与新型冠状病毒主蛋白酶蛋白共晶体的制备方法。

背景技术

在药物的研发过程中，蛋白质的三维空间结构与化学小分子的空间结合方式显得极为重要，它是药物研发由传统的随机筛选向精准智能药物设计转变必不可少的重要环节。化学小分子化合物在药物研发中不可或缺，基于分子片段的药物发现方兴未艾。其基本思路为：从潜在的靶蛋白出发，采用生物物理手段发现可以结合靶蛋白的分子片段，通过分子片段-靶蛋白共结晶采集结构生物学信息，进而在计算机辅助下进行分子片段的合理优化获得适宜的功能小分子以加速药物的发现过程。目前，通常采用将已知的化学小分子配体浸泡于靶蛋白分子晶体中，以观察复合物的晶体结构。

新型冠状病毒是引发新冠病毒肺炎的病毒。多聚蛋白pp1a和pp1b对于维持冠状病毒RNA的合成至关重要，而多聚蛋白的成熟需要经历一系列裂解过程，才能生成多亚基蛋白质复合物(被称为“病毒复制转录酶”)。多亚基蛋白质复合物的主要蛋白酶为主蛋白酶蛋白和木瓜样半胱氨酸蛋白酶，二者高度协调催化多聚蛋白的裂解，二者的活性缺失会导致冠状病毒生命周期停止。新型冠状病毒主蛋白酶蛋白几乎参与了病毒复制过程中所有的蛋白质剪切修饰，同时又通过损伤宿主细胞促进自身繁殖，是抗病毒药物研发的重要靶标。因此根据新型冠状病毒主蛋白酶蛋白的晶体结构寻找有效的酶抑制剂，对研发有效的抗新型冠状病毒药物具有重要意义。

但目前为止未见小分子化合物与新型冠状病毒主蛋白酶蛋白共晶的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供小分子化合物与新型冠状病毒主蛋白酶蛋白共晶体的制备方法，可应用于快速得到化合物于主蛋白酶的共晶，为筛选高活性化合物，化合物的理性设计奠定基础。

本发明提供了小分子化合物与新型冠状病毒主蛋白酶蛋白共晶体的制备方法，包括以下步骤：

将小分子化合物溶液与新型冠状病毒主蛋白酶蛋白溶液混合，进行共结晶，得到小分子化合物与新型冠状病毒主蛋白酶蛋白共晶体；

所述新型冠状病毒主蛋白酶蛋白包括3CLPro、nsp5或Mpro；

所述小分子化合物包括萘醌类化合物或1,4-二羟基萘。

优选的，所述萘醌类化合物包括1,4-萘醌、2-氯-1,4-萘醌或2-溴-1,4-萘醌。

优选的，所述小分子化合物与新型冠状病毒主蛋白酶蛋白的摩尔比为5：1。

优选的，所述共结晶的温度为4℃；所述共结晶的时间为2～4h。

优选的，所述新型冠状病毒主蛋白酶蛋白溶液的溶剂为Buffer；所述Buffer以水为溶剂，包括以下浓度的组分：150mM NaCl和20mM HEPES，所述Buffer的pH为7.5。

优选的，所述新型冠状病毒主蛋白酶蛋白溶液中新型冠状病毒主蛋白酶蛋白的质量浓度为10mg/mL。

优选的，所述小分子化合物溶液的溶剂包括DMSO。

优选的，所述共结晶的晶体生长条件包括：PEGRxTM1的20号-B8条件、PEGRxTM2的17号-F5条件或PEGRxTM2的26号-G2条件。