印楝醛：呼吸综合征冠状病毒潜在拮抗剂的计算预测

医学信息学解锁24（2021）100617印楝醛作为呼吸综合征冠状病毒潜在拮抗剂的计算预测Aanuoluwa Eunice Adegbolab，Olumide Samuel Fadahunsi a，Abdulahi Alausa a，Ayodeji Zabdiel Abijoc，Toheeb Adewale Balogun d，Taiwo Sarah Aderibigbe e，Banjo Semire b，Peter Ifeoluwa Adegbolaa，*a尼日利亚Ladoke Akintola技术大学基础医学院生物化学系b尼日利亚Ladoke Akintola理工大学纯与应用科学学院纯与应用化学系c尼日利亚Ladoke Akintola理工大学基础医学院解剖学系d尼日利亚Akungba-Akoko，Adekunle Ajasin大学生物化学系e尼日利亚萨基奥克奥贡理工学院生物科学和微生物学系实验室技术A R T I C L EI N FO保留字：Nimbanal药用植物木瓜蛋白酶样蛋白酶地塞米松分子动力学A B S T R A C T中东呼吸道冠状病毒（MER）的高致病性和相关的高致死率需要研究人员的紧急关注。由于目前没有批准的用于治疗该疾病的药物，因此已经加强了研究努力以发现用于治疗该疾病的有效药物。木瓜蛋白酶样蛋白酶（PLpro）是参与病毒复制的关键蛋白之一。因此，我们对接了46个已经从印楝、赛地木和洋葱中表征的化合物，以对抗MERS-CoV-PLpro。使用AutoDock 1.5.6进行分子对接分析，认为与蛋白质（MERS-CoV-PLpro）表现出更负的结合自由能和低抑制常数（Ki）的化合物是有效的。使用Swissadme Web服务器预测化合物的理化和药代动力学性质。其中22种化合物显示出与地塞米松和remdesvir相似的抑制潜力，其结合亲和力分别为-6.8和-6.3 kcal/mol。化合物的结合亲和力在-3.4kcal/mol和-7.7kcal/mol之间，而羟基氯喹的结合亲和力为-4.5kcal/ mol。其中印楝醛和马鞭草烯酮表现出药物似然性，它们不违反Lip- inski规则，也不是药物代谢酶的抑制剂。印楝醛和马鞭草烯酮均进一步用MM/GBSA进行后评分，印楝醛的结合自由能（-25.51 kcal/mol）与地塞米松的结合自由能（-25.46 kcal/mol）相当。模拟后的RMSD、RMSF、扭转角和其他分析进一步证实了印banal作为有效候选药物的功效。总之，我们的研究表明，印楝醛是一种更有前途的治疗药物，可能是发现一种新的药物，可能是有用的严重呼吸道冠状病毒综合征的管理领导。1. 介绍中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）在2012年在一名沙特阿拉伯男子中被发现后，被发现具有高致病性，有可能感染人类[ [12，45]]。由于感染者的国际旅行，MERS-CoV已在全球范围内传播，2012年9月至2019年12月期间报告了2502例实验室确认的感染病例，以及858例相关病例。死亡[30]。2019年12月，在中国武汉发现了一种新型冠状病毒-严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2），以前称为2019新型冠状病毒（2019-nCoV），与SARS-CoV相似[19，40]。 尽管SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2被确定为在人群中具有高致病性，但目前还没有针对该病毒的有效治疗方法[30]。MERS-CoV感染的高病死率（CFR）远远超过所有其他已知的人类冠状病毒，包括人类* 通讯作者。电子邮件地址：adegokeaanuoluwa5@gmail.com（A.E. Adegbola），useablevesselofgod@gmail.com，piadegbola27@lautech.edu.ng（P.I. Adegbola）。https://doi.org/10.1016/j.imu.2021.100617接收日期：2021年4月28日;接收日期：2021年5月21日;接受日期：2021年5月2021年5月28日网上发售2352-9148/©2021的 自行发表通过Elsevier 公司这是一个开放接入文章下的CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。可在ScienceDirect上获得目录列表医学信息学期刊主页：www.elsevier.com/locate/imuA.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）1006172严重急性呼吸道综合征冠状病毒（SARS-CoV）[21]，因此引起极大关注。MERS-CoV与SARS-CoV相似，是一种单链正义RNA表17个MERS PLpro的登录和描述加入说明链接其大的多蛋白由两种蛋白酶加工的病毒，即3-C样蛋白酶（3CLpro）和木瓜蛋白酶样蛋白酶（PLpro）[21]。单一MERS-CoV木瓜蛋白酶样蛋白酶[18，37]是一种大型非结构蛋白3（nsp 3）的一部分，该蛋白3含有四个其他结构域：泛素样折叠（UB 1）、ADP-核糖-1d-磷酸酶（ADRP）结构域、SARS独特结构域（SUD）和跨膜（TM）结构域。PLpro酶在切割其多蛋白的前三个位置中发挥作用，而3CLpro切割剩余的11个位置，在MERS-CoV和SARS-CoV中释放16个非结构蛋白（nsp）[21]。除了切割功能之外，MERS-PLpro还表现出去泛素化和去ISG化[25，43]。这种去泛素化和去ISG化功能使PLpro成为干扰素拮抗剂。它阻断干扰素调节因子3（IRF3）途径[25，44]，并逃避宿主细胞的先天免疫应答[10，25，43]。利用植物管理各种疾病在全球引起了极大的兴趣[39]。植物中存在的许多药物样分子在为全球人类健康提供支持方面仍然具有价值[32]。目前对植物源性抗微生物剂的关注与其安全性和长期的实践历史有关[35]。 印楝、赛地木和洋葱据报道，具有多种生物学功能，如抗病毒，抗-细菌、抗疟疾、抗癌和抗炎[3，4，9，11，20，36，42]。因此，它们可以作为具有抑制呼吸道综合征冠状病毒潜力的重要生物化合物的储存库。在这项研究中，分子建模技术，涉及分子对接，分子动力学模拟，MM/GBSA计算，和药代动力学研究的组合已确定在这些植物中的目标化合物的表征。这些方法放在一起是强大的，并将提供一个有前途的候选药物的识别线索2. 方法4PT5_A4RNA_A5V6A_A5V69_A4RF1_A4RF0_A4REZ_A链A，木瓜蛋白酶样蛋白酶[人β冠状病毒2c EMC/2012]链A，木瓜蛋白酶样蛋白酶[人β冠状病毒2c EMC/2012]链A，MERS-CoV PLpro [人β冠状病毒2c EMC/2012]链A，MERS-CoV PLpro [人β冠状病毒2c EMC/2012]链A，Orf 1ab蛋白[人β冠状病毒2cJordan-N3/2012]链A，Orf 1ab蛋白[人β冠状病毒2cJordan-N3/2012]链A，Orf 1ab蛋白[人β冠状病毒2cJordan-N3/2012]相关信息相关信息结构-三维结构显示相同蛋白质-与4PT5_A相同的蛋白质相关信息结构-三维结构显示相同蛋白质-与4REZ_A相同的蛋白质相关信息结构-三维结构显示相同蛋白质-与4REZ_A相同的蛋白质相关信息结构-三维结构显示相同蛋白质-与4REZ_A相同的蛋白质相关信息结构-三维结构显示相同蛋白质-与4REZ_A相同的蛋白质相关信息结构-三维结构显示相同蛋白质-与4REZ_A相同的蛋白质2.1. 蛋白制剂从蛋白质数据库（PDB）（https://www.rcsb.org/）检索MERS-CoV木瓜蛋白酶样蛋白酶（PLpro）（PDB：4PT 5）的三维结构，并使用BIOVIA Discovery Studio 2019进行分子对接。在对接之前，蛋白质通过去除相互作用的配体而被预处理，并且水分子与蛋白质一起被下载，随后以PDB格式保存干净的蛋白质。2.2. 配体制备我们通过文献检索（表4）获得了已在洋葱、印楝或埃塞俄比亚木中鉴定的化合物，并从PubChem数据库（https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）中提取了这些化合物的SDS格式 。 我 们 将 提 取 的 SDS 放 入 cactus online smiles translator（https://cactus.nci.nih.gov/translate/）进行3D PDB配体下载。2.3. 氨基酸序列比对和分析我们于2020年6月30日从NCBI门户网站检索了七种病毒蛋白的FASTA序列，并将检索到的序列用于在表1中。BLASTP用于蛋白质序列比对，并使用Mega-X中的相邻连接方法构建系统发育树。2.4. 分子对接所选化合物与MERS-CoV-PLpro（PDB ID：4PT 5）对接以检查对接复合物之间存在的分子相互作用。分别使用AutoDock Tool 1.5.6和AutoDock Vina 实 现 盲 对 接 和 对 接 计 算 [38] 。 我 们 使 用 BIOVIADiscovery studio 2019实现了蛋白质清理和受体与配体之间蛋白质和配体之间形成稳定的复合物表明抑制剂具有高效力[17，29]。使用等式（1）计算的化合物，表现出更负的结合自由能和低Ki，是更有效的。还使用BIOVIA Discovery Studio 2019研究了配体与蛋白质之间的氢键和疏水相互作用。从每种植物物种获得的化合物的特性显示在表4 中。在对接过程中，我们添加极性H 原子的蛋白质，然后Gasteiger电荷计算。蛋白质文件保存为pdbqt文件，网格尺寸在x，y和z方向上设置为84，66，100，而中心多重序列比对蛋白质登录号列表对于x、y和z，网格boX设置为-6.584、-5.089和3.027A.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）1006173表2对接分数和天然化合物与PLpro的相互作用S/配体结合N亲和力ΔG（千卡/摩尔）抑制常数Ki（μM）10-6相互作用氨基酸键类型羟氯喹VAL217，GLU 218，ALA 222，TYR 319，ARG 223，SER321、ASP 322、GLN 324、GLN 237、ARG 221范德华，常规氢键，π-π T型，π-烷基Remdesvir-6.3 28.2 ASP 13，LEU 73，VAL 15，ALA 69。LYS 68、GLU 72、ASP75，PHE 17，VAL 10，ARG 18，THR 11，THR 63，GLU 66，16岁地塞米松-6.8 12.3 mg159，VAL 77，TYR 157，ILE 132，LYS 178，PRO 76，HIS 173，VAL 212VAL 212，TYR 211，LYS 207，ALA 177，LEU 176，LEU206，HIS 173，CYS 210，MET 187，LEU 203，ARG 236，α-松油醇-4.4 664.3 GLU 72，PRO 133，VAL 15，LEU 73，C16，ALA 69，ASP13芹菜素-6.4 23.9 LYS 71，LEU 70，THR 67，LEU 62，天冬氨酸61，ASP 60，ALA59、PRO 79、LEU 82、ASP 78、VAL 77印楝素-6.0 46.4 VAL 99，MET 97，GLY 145，ARG 104，TRP 95，ASP146，THR 148、ILE 151、SER 147、LYS 96、HIS 93、GLY94氮杂二膦酸-7.3 5.35 PRO 79，PRO 76，LYS 71，THR 67，PHE 81，LEU 70，ASP，78、VAL 77、LEU 82、ALA 59、LEU 62、ASP 60、C161乙酸冰片酯-5.0 244.9 HIS142，LYS 143，ARG 104，ASP 123，ARG 285，MET120、VAL 103、LYS 102丁烯酮-5.7 76.5 GLU 218，THR 261，THR 258，VAL 257，PRO263，LYS255、PHE 265、PHE 314、THR 216、VAL 217、ASP264香芹酮-5.2 175.6 LYS126，PRO 244，PRO 315，TRP 245，PHE 314，LEU313，VAL 266，LEU 124柠檬醛-5.4 125.9 THR216，PHE 268，GLN 215，VAL 309，VAL 312，PHE265，VAL 257，THR 258，THR 261，PRO 263，LEU256，LYS 255香茅醇-4.7 403.4 THR67，ALA 59，LEU 62，CYP 2C 61，ASP 60，PRO 79，ASP78、苯丙氨酸81、低浓铀82、VAL 77、低浓铀70Copaene-5.6 90.3 PHE 81，ASP 78，VAL 77，LEU 70，LEU 82，THR 67，PRO79，低浓缩铀62，ASP 60，ALA 59LEU 70，ASP 78，PHE 81，LEU 82，ALA 59，PRO 79，LEU62，VAL 77Cubebene-6.0 46.4 THR261，ASP 264，GLU 218，PHE 265，VAL 257，THR258、LYS 255、PRO 263、THR 216、LEU 256枯胺-5.3 148.7枯胺61，LEU 62，PRO 79，VAL 77，LEU 70，ASP，78，PHE81，THR 80，LEU 82，ALA 59环阿林蛋白-4.8 341.6 PHE85，LYS 89，ASP 149，LYS 141，ALA 138，HIS 137，LEU 73，ALA 134，ASP 13，TYR 74，TYR 57，TYR86，范德瓦尔斯，吸引电荷，常规氢键，碳氢键，π-阳离子，π-阴离子，π-σ，烷基，π-烷基常规氢键，不利碰撞，烷基，范德瓦尔斯，范德华力，常规氢键，不适宜给体-给体，烷基，π-烷基范德瓦尔斯，烷基范德华，常规氢键，碳氢键，π-σ，π-烷基范德华力，常规氢键，π-烷基范德华力，常规氢键，烷基范德华力，常规氢键，烷基，π-烷基范德瓦尔斯，烷基，π-烷基范德瓦尔斯，烷基范德华力，常规氢键，烷基，π-烷基范德华力，常规氢键，烷基，π-烷基范德瓦尔斯，烷基范德华力，常规氢键，烷基范德瓦尔斯，烷基，π-烷基范德华力，常规氢键，烷基，π-烷基范德华，常规氢键，烷基，不利给体-给体异鼠李素3，4-二葡萄糖苷异鼠李素4-葡萄糖苷-4.0 1291.9 LEU 286，VAL 266，GLY 289，THR 259，GLY 288，LEU290，ALA 262、PRO 263、ASP 264、PRO 315、PHE 265-7.1 7.5 LYS141，ASP 149，ASP 146，THR 148，LYS 89，TYR 57，ASP 13-7.1 7.5 ILE 128，PHE 139，MET 140，LYS 129，CYS 182，ASP127，LEU 125，LYS 126，LYS 143，HIS 142，ASP 123，ARG 104，MET 97、ARG 285、VAL 103、LYS 103范德华，常规氢键，碳氢键，烷基常规氢键、碳氢键、Pi-阳离子、Pi-Pi堆叠、Pi-Pi T形范德华、常规氢键、碳氢键、不利供体-供体、Pi-阳离子、Pi-阴离子、Pi-Pi堆叠、Pi-烷基异鼠李素-6.5 20.2 ALA 59，ASP 60，LEU 82，THR 67，PRO 76，LYS 71，LEU62、LEU 70、VAL 77、PHE 81、ASP 78、PRO 79异谷氨酰胺-4.7 403.4 LEU70，LEU 62，PRO 79，LEU 82，THR 80，PHE 81，ASP78，VAL 77，THR 67范德华力，常规氢键，不利受体-受体，π-σ，π-烷基范德华力，常规氢键，π-σ，π-烷基山奈酚-3-O-芸香苷ALA134，LEU 73，TYR 74，VAL 12，ASP 13，GLY 14，TYR57，HIS 93，THR 148，ASP 146，LYS 141，LYS 89，ASP 149，ALA 90、GLY 39、PHE 36、PHE 37、PHE 85、TYR86、羟乙基38范德华力，常规氢键，π-阳离子，π-π T型，π-烷基木犀草素-6.9 10.4 μ g 61，THR 67，VAL 77，PHE 81，ASP 78，HIS 83，LEUTHR 80，ALA 59，PRO 79，LEU 70，LEU 629 PHE 265，LEU 286，LYS 287，PHE 314，LYS 126，TRP245，PRO 244、LEU 124、LEU 313、PRO 315、VAL 266甲硫氨酸-3.7 2127.5 PHE 81，ASP 78，THR 80，LEU 82，HIS 83，PRO 79，ALA59、LEU 62、THR 67、VAL 77、LEU 70甲基胡椒酚-5.1 207.4 ALA59，ASP 60，LEU 62，THR 61，THR 67，LEU 82，PRO79、LEU 70、VAL 77、ASP 78、PHE 81桃金娘烯醛-5.2 175.6 TYR 74，ASP 149，PHE 85，TYR 86，LYS 89，LEU 153，LEU73、ALA 138、ALA 134、HIS 137、LYS 141Nimbanal-6.0 46.4 VAL99，ARG 104，LYS143，HIS 142，LYS 126，ASP 123，LEU124、LYSA.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）1006174287、ARG 285、VAL 103、LYS 102范德华力，常规氢键，不利给体-给体，π-烷基范德华力，常规氢键，烷基，π-烷基范德瓦尔斯，常规氢键范德华，常规氢键，烷基，π-σ范德华力，常规氢键，烷基，π-烷基范德华，碳氢键，π-阳离子，烷基，π-烷基Nimbionol-5.7 76.5 LYS 102，VAL 99，ARG 285，ASP 123，ARG 104常规氢键，碳氢键，烷基，Pi-烷基THR67，CYP161，LEU 62，ALA 59，PRO 79，LEU 82，ASP78、PHE 81、VAL 77、LEU 70范德华，碳氢键，不利受体-受体，烷基，π-烷基Nimbolide-6.9 10.4（接下页）A.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）1006175表2（续）S/配体结合N亲和力ΔG（千卡/摩尔）抑制常数Ki（μM）10-6相互作用氨基酸键类型ASP 78、LEU 82、ALA 59、PRO 79、LEU 70、LEU62、THR67尼莫辛-6.8 12.3 LEU176，LEU 206，CYS 210，HIS 173，LYS 207，VAL 212，TYR 211、MET 187、LEU 203、TRP 189、ARG 236常规氢键，碳氢键，烷基，π-烷基范德瓦尔斯，π-西格玛，烷基，π-烷基槲皮素3，7，4-三葡萄糖苷-7.2 6.3 TYR57，LYS 141，ASP 149，LYS 89，HYD38，HIS 93，SER55-7.3 5.3 LYS129，CYS 182，ILE 128，ASP 127，LYS 143，LEU 125，LEU 122、LYS 126、PHE 139、ARG 139、VAL 103、LYS 102、ASP 123，ARG 104，LEU 124，HIS 142，TRP 245，VAL 266，LEU 313、LEU 246、PHE 314、PRO 315、GLY 316常规氢键，π-π T形范德华力，常规氢键，碳氢键，不利给体-给体，Pi-烷基槲皮素3-葡萄糖苷-7.7 2.7 LYS 68，ALA 69，ASP 65，ARG 18，VAL 18，CYP 16，ASP13常规氢键，碳氢键，π-σ，酰胺-π堆积π-烷基槲皮素7，4-二葡萄糖苷-7.6 3.2 HIS173，LYS 207，GLU 180，SER 184，CYS 183，ALA 185，GLY 205、GLN 204、LEU 181、LEU 206、ALA 177、LEU176、CYS 210范德华力，常规氢键，碳氢键，π-阳离子，π-σ，酰胺-π堆积，π-烷基槲皮素-7.2 6.3 PHE 81，VAL 77，ASP 78，LEU 70，PRO 79，LEU 82，LEU62，THR 67，THR 61，ALA 59，ASP 60槲皮素-4-葡萄糖苷-7.0 8.8 SER 184，ARG 186，ALA 185，CYS 183，GLN 204，GLY205，LEU 206，LYS 207，LEU 176，ALA 177，ALA179，GLU 180、LEU 181GLU 180，LYS 207，GLY 205，LEU 181，ALA 179，LEU206，亮氨酸176、酪氨酸211、缬氨酸212、组氨酸173、CYC 210、丙氨酸177RP-6.9 10.4RP61，ASP 60，ALA 59，PRO 79，THR 80，PRO 79，LEU82，ASP 78，PHE 81，LEU 70，VAL 77，GLY 75，PRO 76，LYS 71，LEU 62，THR 67范德华力，常规氢键，不利给体-给体，π-烷基范德华，常规氢键，碳氢键，π-阳离子，π-烷基范德华力、常规氢键、卤素（氟）、Pi-阴离子、Pi-硫、Pi-烷基范德瓦尔斯，常规氢键，不利受体-受体，π-阴离子Salannolacetate-5.5 106.6 ALA 177，HIS 173，VAL 212，ARG 236，LYS 207，CYS 210常规氢键，烷基，Pi-烷基S-丙基半胱氨酸-3.4 3503.8 MET 120，ASP 123，ARG 104，HIS 142，LYS 102，VAL103，ARG 285萜烯-4-醇-4.4 664.3 LEU 73，PRO 133，VAL 15，HIS 137，ALP 16，ALA69，ASP13，GLU 72百里酚-5.4 125.9 ALA59，VAL 77，LEU 70，LEU 82，PHE 81，ASP 78，PRO79，LEU 62，THR 67，ASP 60范德华力，常规氢键，烷基范德华力，常规氢键，烷基，π-烷基范德华力，常规氢键，烷基，π-烷基反式香芹醇-5.1 207.4 ASP 13，PHE 85，ALA 134，HIS 137，LYS 141常规氢键，烷基，Pi-烷基马鞭草烯酮-5.3 148.7 LYS141，ALA 138，HIS 137，ALA 134，LEU 73，TYR 74常规氢键，烷基，Pi-烷基Zwiebelane-4.3 784.4 TYR 74，ALA 134，LEU 73，ASP 13，HIS 137，LYS 141，ALA138、ASP 149、PHE 85、LEU 153范德瓦尔斯，烷基，π-烷基图1.一、 七种中东呼吸综合征冠状病毒木瓜蛋白 酶样蛋白酶的系统发育树。A.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）1006176图二、 six MERS-CoV与模板4PT 5的多序列比对。A.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）1006177RT图三. 中东呼吸综合征冠状病毒的3D视图。分别Ki=eΔG（一）ΔG结合=G复合物×-（G蛋白+G配体）（ 2）2.7. 分子动力学模拟研究采用Schrodinger软件的Desmond模块进行分子动力学模拟[31]。我们选择印楝醛和地塞米松，因为它们具有良好的结合亲和力和药代动力学特性，用于使用OPLS 2005力场参数的MD模拟。对接的配合物以正交晶系的BOX为中心，预定义的TIP3P水系统。盒子通过将0.15M NaCl掺入每个系统中来中和系统的净电荷以模拟生理状态[5]。温度和压力保持恒定在300 K和1.01325巴，使用Nose-10000。- 胡佛恒温器和Martyna-Tobias-Klein恒压法通过考虑重原子、时间间隔和压力，通过NPT系综进行模拟分析[24，46]。用NPT系综对弛豫系统进行了20 ns模拟长程静电相互作用采用Particle-Mesh-Ewald算法计算。 轨迹记录在4.8ps间隔，并使用maestro中的Desmond模拟相互作用图进行蛋白质-配体相互作用、稳定性和行为[1，31]。3. 结果和讨论3.1. 序列比对在这七种蛋白质中，有三种来自约旦，另外四种来自英国（图1）。4PT 5模板蛋白与6个其他MERS-CoV蛋白的序列比对仅显示与PDB结构4RNA_A的100%同一性，而在登录号为4REZ_A、4RF0_A、4RF1_A、5V69_A和5V6A_A的蛋白结构之间观察到绝对同一性。比对分析显示，所有蛋白质具有相同数量的氨基酸残基，并且可能在4PT5和4RNA中的位置100和113处发生突变，以保证从4REZ_A、4RF0_A、4RF1_A、5V69_A和5V6A_A的变异（图1）。 2）的情况。其中ΔG是结合能，单位为kcal/mol，R是通用气体常数（8.314J/mol/K），T是温度（298 K）。2.5. ADME分析使用Swissadme网络服务器（www. swissadme.ch/）上提供。从PubChem数据库获得的筛选化合物的SMILES结构用于ADME预测。2.6. 结合自由能计算/热力学计算我们应用与Schrodinger套件的素数集成的分子力学/Poisson-Boltzmann表面积（MM/GBSA）模块计算对接复合物输出的结合自由能，并使用OPLS 3力场、VSGB溶剂和旋转异构体搜索算法计算配体复合物的相对自由能[28]。结合自由能由下式外推方程（2）;3.2. 分子对接研究对于对接方案的验证，对接前后配体的均方根偏差接近1，因此对接方案是正确的。中东呼吸综合征冠状病毒木瓜蛋白酶样蛋白酶由324个氨基酸序列组成，分子量为36.10 kDa。先前的研究表明，该蛋白由N-末端泛素样（UBI）结构域和催化结构域组成（Lei et al. ，2014年）。催化结构域包括三个不同的亚结构域，即拇指、手指和手掌。底物结合位点位于手掌和拇指结构域之间，而由Cys 111、His 278和Asp 239组成的催化traid位于中心（Lei etal.，2014年）。MERS-CoV PLpro拇指亚结构域中的残基Leu 106-更换Tyr 279，对应于SARS-CoV PL酶原中Ala的Tyr 274，导致蛋白酶活性的丧失（Barretto et al.，2005; Lei等人，2014年）。MERS-CoV-PLpro，PDB：4PT 5的X射线衍射结构具有2.59 nm的分辨率，1.3%的Ramachandran异常值和1.3%的Rfree值。A.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）1006178见图4。（A）MERS-CoV PLpro酶的总体结构的卡通视图。α-螺旋（青色）和β-链（紫色）编号，缺乏重复二级结构（包括环和转角）的多肽片段为棕色。泛素样（Ubl）结构域由红色虚线包围。催化结构域由拇指、手指和手掌亚结构域组成。灰色球体表示指状结构域中的结构锌离子。还显示了催化位点半胱氨酸（111）、组氨酸（278）和天冬氨酸（293）残基的C α原子（分别为黄色、蓝色和红色球体）。红色箭头表示底物结合区域，指向催化位点。(B)四个半胱氨酸配体（Cys191、Cys194、C226和C228）和指状结构域的锌带中的结构锌离子（灰色球体）。硫原子以黄色表示，氧原子以红色表示，氮原子以蓝色表示，碳原子以浅蓝色表示。(C)催化三联体：Cys111、His278和Asp293。（改编自Ref。[22 ]第20段。（有关此图例中颜色的解释，请读者参阅本文的Web版本A.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）1006179--≤---==-=-==-=图五、A-N： 配 体 与 蛋 白 质 结 合 的 3D 和 2D 复 杂 结 构 。0.298.将来自洋葱、印楝或埃塞俄比亚木霉的所选化合物对接以对抗中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV-PLpro（PDB：4PT 5））（图1B）。 3）为了检查所研究的复合物中存在的非键相互作用。天然化合物的效力以标准抑制剂的结合亲和力为基准;羟氯喹、地塞米松和Remdesvir。化合物的结合亲和力范围为3.4至7.7 kcal/mol。只有22个化合物入围时，他们的结合亲和力和抑制常数与标准进行了比较。排除了与remdesvir（6.3 kcal/mol）或地塞米松（6.8 kcal/mol）相比有利的入围化合物，即结合亲和力Remdesivir是一种广谱抗病毒药物，目前正在进行临床试验。已证实其对几个科的RNA病毒具有活性，包括冠状病毒科（如SARSCoV、MERS-CoV）和能够感染人呼吸道的蝙蝠冠状病毒上皮细胞[7，33，34]。据报道，该药物对冠状病毒复制有一定的抑制作用[41]。槲皮素3-葡萄糖苷是与PLpro相互作用所需能量最低的化合物中最好的（抑制常数（Ki）为2.7μM）。化合物的抗病毒活性顺序为：槲皮素3-葡萄糖苷>槲皮素7，4-二葡萄糖苷>氮杂二膦酸山萘酚-3-O-芸香苷槲皮素3，7，4-三葡萄糖苷>槲皮素槲皮素 3，4-二葡萄糖苷 >异鼠李素4-葡萄糖苷异鼠李素3，4-二葡萄糖苷>瑞戈非尼槲皮素-4-葡萄糖苷>瑞戈非尼宁勃内酯木犀草素尼莫辛>异鼠李素>蜜楝素芹菜素>尼莫酮>尼莫那醛>山苍子烯>印楝素。槲皮3-葡糖苷，槲皮7，4-二葡糖苷， 山奈酚-3-O-芦丁、槲皮素3，7，4-三葡萄糖苷、槲皮素、槲皮素3，4-二葡萄糖苷、异鼠李素4-葡萄糖苷、异鼠李素3，4-二葡萄糖苷、槲皮素-4-葡萄糖苷。从洋葱中鉴定出了芦丁、木犀草素、异鼠李素、芹菜素，印楝素， Regorafenib 有 被 识别 在A.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）10061710图五. （续）。A.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）10061710表3a所选化合物ADME特征的计算机模拟评价化合物GI吸收BBB渗透物P-gp底物CYPIA2抑制剂CY2C19抑制剂CYP2C9抑制剂CYP2D6抑制剂CYP3A4抑制剂羟氯喹高是的没有是的没有没有是的没有雷姆代斯韦低没有是的没有没有没有没有是的3-脱乙酰柳氮素高没有是的没有没有没有没有没有芹菜素高没有没有是的没有没有是的是的氮杂二膦酸高没有是的没有没有是的没有是的楝素低没有是的没有没有没有没有没有库贝贝内低是的没有是的是的是的没有没有布厄烯酮低是的没有是的是的是的没有没有乙酸龙脑酯高是的没有没有没有是的没有没有科帕埃内低是的没有是的是的是的没有没有异鼠李素3，4-低没有是的没有没有没有没有没有二葡萄糖苷异鼠李素4-葡萄糖苷低没有是的没有N0没有没有没有异鼠李高没有没有是的没有没有是的是的山奈酚-3-O-芸香苷低没有是的没有没有没有没有没有木犀草高没有没有是的没有没有是的是的楝素高没有是的没有没有是的没有没有宁巴纳尔高没有没有没有没有没有没有没有宁比奥诺酮高是的是的没有没有没有没有是的宁比奥诺高是的是的没有没有没有是的没有雨云高没有是的没有没有没有没有没有槲皮素3，4-二葡萄糖苷低没有是的没有没有没有没有没有槲皮素3，7，4-低没有是的没有没有没有没有没有三葡萄糖苷尼莫辛高没有是的没有没有没有没有没有槲皮素3-葡萄糖苷低没有没有没有没有没有没有没有槲皮高没有没有是的没有没有是的是的槲皮素7，4-二葡萄糖苷低没有是的没有没有没有没有没有Regorafenib低没有没有是的是的是的是的是的芦丁低没有是的没有没有没有没有没有醋酸水杨低没有是的没有没有没有没有是的草烯酮高是的没有没有没有没有没有没有表3bLipinski违反分子量（MW），计算的亲脂性（log P），氢键受体（HBA）的数量和氢键供体（HBD）的数量。化合物MW HBA HBD摩尔吸光活性Mlog P Lipinski违规盐酸氯喹335.87 3 2 98.57 2.35 0Remdesvir 602.58 12 4 150.43 0.18 23-脱乙酰水杨苷554.67 8 1 147.07 2.54 1芹菜素270.24 5 3 73.99 0.52 0氮杂二膦酸454.6 5 1 129.05 4.21 1印楝素720.71 16 3 165.92-0.47 2古巴贝烯204.35 0 0 67.14 5.65 1丁烯酮204.35 0 0 67.14 5.65 1乙酸冰片酯科帕内204.35 0 0 67.14 5.65 1异鼠李素3，4-二葡萄糖苷640.54 17 10 146.75-4.42 3异鼠李素4-葡萄糖苷478.4 12 7 114.63-0.24 2异鼠李素316.26 7 4 82.5-0.31 0山萘酚-3-O-芸香苷594.52 15 9 139.36-3.43 3木犀草素286.24 6 4 76.01-0.03 0黑便菌素512.68 6 0 144.11 4.38 2Nimbanal 510.58 0 132.91 1.81 1尼比酮302.26 4 1 84.17 1.89 0Nimbionol 304.38 4 2 85.13 1.98 0Nimbolide 466.52 7 0 120.99 2.28 0槲皮素3，4-二葡萄糖苷626.52 17 11 142.28-2.7 3槲皮素3，7，4-三葡萄糖苷788.66 22 14 174.4-6.64 3尼莫辛452.58 5 1 126.44 3.36 0槲皮素3-葡萄糖苷464.38 12 8 110.16-2.59 2槲皮素302.24 7 5 78.03-0.56 0槲皮素7，4-二葡萄糖苷626.52 17 11 142.28-4.62 3瑞戈非尼482.82 8 3 112.44 3.28 02019年10月31日醋酸水杨马鞭草烯酮150.22 1 0 45.42 2.2 0A.E. Adegbola等人医学信息学解锁24（2021）100617（接下页）11表4根据植物来源及其结构对化合物进行分类化合物源化合物名称化学ID复合结构A.indica楝素15885442宁巴纳尔14194023宁比奥诺189704宁比奥诺酮189706雨云100017尼莫辛178770槲皮5280343Regorafenib11167602醋酸水杨141940263-脱乙酰柳氮素14458886楝素5281303氮杂二膦酸15885443A. CEPA环阿林12305353γ-S-丙基半胱氨酸13598411异鼠李素3，4-二葡萄糖苷5901757异鼠李素4-葡萄糖苷44259381异鼠李5281654异瓦林宁12127山奈酚-3-O-芸香糖苷5318767木犀草5280445芹菜素5280443蛋氨酸9578071A.E. Adegbola等人表4（续）化合物源医学信息学解锁24（2021）100617化合物名称化学ID复合结构（接下页）12槲皮素3，4-二葡萄糖苷5320835槲皮素3，7，4-三葡萄糖苷44259184槲皮素3-葡萄糖苷5280804槲皮素7，4-二葡萄糖苷11968881槲皮素5280343邮编：5280805S-丙基半胱氨酸125198ZwiebelaneX. 埃瑟奥皮卡芹菜素5280443乙酸冰片酯香芹酮7439柠檬醛6380