サル痘ウイルス（MPV）は、 オルソポックスウイルス、一貫性のない致死率を示す中央アフリカで主に見られます。 ただし、MPV は、シンガポール、アメリカ合衆国 (USA)、英国 (UK)、イスラエルなど、他のいくつかの国でも報告されています。
バックグラウンド
MPV の伝染は、動物の咬傷、呼吸飛沫、長時間の対面接触などの体液との直接接触、または汚染された物体との直接接触によって発生します。 ウイルスが性感染するかどうかは、依然として議論の余地のあるトピックです。
サル痘感染の症状は、発熱、頭痛、倦怠感、発疹です。 天然痘ウイルスに対するワクチンは、MPV 感染の予防に有効です。 サル痘疾患の診断は、免疫組織化学、培養、またはポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) によって行われます。 米国食品医薬品局 (FDA) によって承認された MPV 感染症の治療薬候補は、テコビリマトです。
中でも ポックスウイルス科、ワクシニアは広く研究されています。 天然痘、サル痘、およびワクシニアのゲノムサイズは類似しています。
研究について
に発表された最近の研究 分子 ポックスウイルスの「標的」を調査し、MPVで活性なタンパク質残基を特定した後、8つの潜在的な抗ウイルス薬が提案されました。 「標的」は、ワクシニアウイルスにちなんで言及されました。
この研究のために、ポックスウイルスの配列が得られ、その後、重要なタンパク質が同定されました。 仮想スクリーニングが行われ、分子動力学 (MD) が研究され、その後ドッキング サイトが特定されました。 AlphaFold2 予測タンパク質については、逆ドッキングが行われました。
分子スクリーニングとドッキングが実行され、分子動力学がシミュレートされました。 タンパク質の安定性を評価し、MD 指標を計算しました。 さらに、クラスタリングが実行され、リガンド-受容体相互作用が分類されました。
結果
一般に、ポックスウイルス標的全体でタンパク質の高い類似性が見られましたが、フランスの分離株では変異していない早期終止コドンが検出され、すべてのタンパク質に挿入されていました. ポルトガル分離株の配列決定が不適切なため、活性部位残基付近の配列保存の低下が観察されました。 フランスの分離株では、削除はアクティブなサイトとドッキングから離れて調査されました。
タンパク質はほとんど安定していた。 調査結果は、シミュレーション全体のコンフォメーションに大きな全体的な変化がないこと、およびドッキングの安定性に影響を与える可能性のあるコンフォメーション構造に局所的に劇的な変化がないことを示しました。
削除のサイトがアクティブなサイトから離れていることがわかりました。 調査結果は、テストされた薬がさまざまな分離株で活性であることを示しました。 しかし、彼らの活動場所は標的から離れていました。
ターゲット A48R には、ルタルカルピンと NMCT という薬剤が選択されました。 両方の薬物は、疎水性相互作用を明らかにしました。 シミュレーション全体を通じて、両方の薬剤の二乗平均平方根偏差 (RMSD) は低いままでした。 同時に、NMCT はいくつかのアミノ酸残基と強い水素結合を形成しました。 この実験は、リガンドの安定性をさらに証明した。
薬物ニロチニブがターゲット A50R に選択されました。 スクリーニングされたすべての薬物の中で最高の結合親和性を示しました。 アミノ酸の親水性領域と疎水性領域は、空間的に近接していました。 分子動力学シミュレーションを通じて、薬剤によって低い RMSD が実証されました。 アミノ酸と炭素鎖の間の疎水性相互作用が認められた。 インシリコでの証拠と比較的長い半減期のために、薬物ニロチニブが好まれました。
薬物シメプレビルは、D13L を標的とするために選択されました。 薬物の結合エネルギー値は高かった。 モデルドラッグであるリファンピンよりも高かった。 この実験により、X線由来のリファンピシンによって形成された既存の水素結合との水素結合の形成が明らかになりました。 強い結合能力が認められ、シメプレビルがより強力な阻害剤であることを示しています。
ターゲット F13L には、薬剤ヒペリシンとナルデメジンが選択されました。 これら両方の薬剤の結合親和性は、対照薬であるテコビリマットよりも高かった. ヒペリシンは、F13L に適合するハニカム様構造を明らかにしました。 親水性末端は、タンパク質に従って相互作用しました。 ヒペリシンは、隣接するアミノ酸残基と 2 つの水素結合を持っていました。
親水性窒素基に結合したナルデメジンでは、親水性領域と疎水性領域の両方が検出されました。 どちらの薬剤も一貫した RMSD 値を持ち、シミュレーションで安定していました。 ナルデメジンは、複数の安定した水素結合と、F13L タンパク質残基とのいくつかの疎水性相互作用を明らかにしました。
フォスダグロコラトとリキシバプタンがターゲット 17L として選択されました。 両方の薬物は、コントロールの TTP6171 と比較して、最も強い結合親和性を示しました。 また、RMSD 値が小さくなり、シミュレーション全体の変動が少なくなり、安定性が向上することも実証されました。 Fosdagrocorat は、シミュレーションを通じて強い水素結合を明らかにしました。 両方の薬物の芳香環により、パイスタッキングが可能になり、リガンドの位置がさらに安定します。
全体的なリガンドは、異なる結合能力を持つすべてのターゲットに対して約 0.3 nm 以内に収まりました。 ミトキサントロンを除くすべての確立された薬物は、より強い結合親和性を持っていました
17L のコントロールである TTP-6171 は RMSD 値が高かったが、後の段階でより高い安定性を示した。 ただし、2.5 ns ごとに、その RMSD はクラスタリングのしきい値を超えました。
NMCT とルテカルピンのターゲット A48R の間には、それぞれ 8 つと 9 つの疎水性相互作用がありました。 A50R は、対照ミトキサントロンに対して 7 つ、ニロチニブに対して 10 の疎水性相互作用を有していました。 一方、ターゲット D13L は、シメプレビルで 5 つ、対照リファンピンで 9 つを示しました。 FF13L には、テコビリマトが 5 つ、ヒペリシンが 6 つ、ナルデメジンが 12 つ含まれていました。 一方、ターゲット 17L では、TTP6171 で 7 回、ホスダグロコラトで 6 回、リキシバプタンで 7 回の疎水性相互作用が見られました。 注目すべきは、より高い疎水性相互作用がより低い RMSD 値と関連していたことです。
シミュレーション全体を通して、リガンドと受容体の間の水素結合が認められました。 ターゲット A48R では、NMCT と Asp-13 および Arg-72 の間に一貫した水素結合が形成されましたが、ルテカルピンでは一時的な水素結合が検出されました。 ターゲット D13L では、Gln-27 とリファンピンおよびシメプレビルの間に一貫した水素結合が見られました。
ターゲット A50R、F13L、および 17L のリガンドは、多くの残基と水素結合で重複しています。 A50R は一貫性のない水素結合を明らかにしましたが、ニロチニブの Arg-8 とミトキサントロンの Lys-157 に対して強い水素結合を形成しました。 F13L は、Ser-135 と Arg-89 の潜在的な残基をまき、それによって 3 つの薬剤すべてに結合します。 F13L の場合、クラスタリングにより、すべての薬物標的との安定した水素結合が明らかになりました。
17L では、対照薬が最も多くの残基と水素結合を形成しました。 リキシバプタンと TTP-6171 は、安定した水素結合を形成しませんでした。 Asp-258 と Gly-261 では、fosdagrocorat のみが安定した水素結合を形成しました。
シミュレーション全体を通して、A48R については、ルテカルピンおよび NMCT の Lys-105 および Asn-65 への水素結合が認められました。 薬剤は Tyr-144 に対して親和性を示しました。
Cys-11と標的A50Rのリガンドとの間に疎水性相互作用が観察された。 Cys-11の薬物ミトキサントロンは水素結合を示しました。 Asn-146、Lys-9、Asn-143、および Tyr-15 で強い水素結合が観察されました。 ターゲット D13L の場合、Phe-486 はシメプレビルとのリファンピンの活性部位でもあり、疎水性相互作用を示します。
F13L は、テコビリマットとの非常に高い水素結合、つまり Asp-280 との結合を示しました。 ヒペリシンとナルデメジンは Asp-280 と結合しませんでした。 水素結合から、新しい残基、特に Asn-312 が特定されました。 Asn-312 は、テストされたすべての薬物と水素結合を形成しました。 しかし、最も安定した状態では、ナルデメジンおよびヒペリシンと疎水性相互作用を形成しました。 17L では、Ser-240、Lys-243、および His-241 に水素結合が見られました。 His-241 はまた、リキシバプタンおよびフォスダグロコラトと疎水的に相互作用しました。
分子動力学中に除去されたプロテアーゼ G1L の AlphaFold2 由来の構造についてスクリーニングされた分子。 A50R のグレカプレビルとリファキシミンの場合は、ビタミン D とポナチニブが、脱離または不安定なコンフォメーションを持つ他の薬剤でした。 A48Rのシナカルセット; DB11913、DB06925、DB04727、ラニキダール、バロキサビル、ニロチニブ – 17L 用。 F13L用のリフトグラスト; TMC-647055、fda_1667、セファランチン、および fda_1348 – G1L 用。 テストされたすべての薬物は、G1Lへの結合が制限されていました。
