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研究:对新冠病毒的另一个新发现,有望推动新药研发

第一财经 2021-08-11 15:34:56

作者:马晓华    责编:胥会云

研究者在国际上首次提出O追随N(O-Follow-N)的O-糖修饰规律的新范式。

新冠病毒突破疫苗防护的病例数量增加,给当下的疫情防控带来了新的挑战。当前,科学界也在尽快找到有效的治疗药物。

8月2日,Cell Research上刊发了一篇论文,研究者首次揭示了新冠病毒颗粒上提取的S蛋白O-糖基化修饰图谱,并提出了“O-Follow-N”的O糖基化修饰规律。参与此项研究之一的研究员,北京大学医学部精准医疗多组学研究中心主任黄超兰教授对第一财经表示,这个规律的发现,对于新药发现以及疾病致病新机制都具有着重要意义。

这篇名为“O-glycosylation pattern of the SARS-CoV-2 spike protein reveals an“O-Follow-N”rule”的研究显示,在新冠病毒的S蛋白中,O-聚糖会跟着N-聚糖一起修饰,没有N-聚糖的修饰,O-聚糖也会消失。所以研究者在国际上首次提出O追随N(O-Follow-N)的O-糖修饰规律的新范式。

糖蛋白在生物体内普遍存在,与N-聚糖不同,O-聚糖是一种较小的高度多样化的支链碳水化合物分子,可修饰在蛋白不同结构上,这一特性导致了分析鉴定的复杂性,是科学界深入探索O糖基化修饰的难点。

从功能角度,O糖基化修饰在许多重要的生命活动中均发挥了重要的作用,如精细调控蛋白质的功能等。O糖基化修饰的异常也与许多慢性病症,如帕金森、阿尔茨海默病、糖尿病有关。所以,一旦明确了它在发病机制中发挥的作用,那么针对O糖基化修饰的药物的研发就能从根本上治愈该疾病。

这个规律对于新冠药物研发具有什么意义?

“发现O糖与N糖之间的关系后,在寻找新冠药物时更具有针对性。”黄超兰认为。

 7月19日,一名戴口罩的女子从英国伦敦考文特花园的一处安全提示牌旁走过。新华社。

其实,O糖基化是最丰富和最多类型的蛋白翻译后修饰,这种修饰形式能调节蛋白质的结构,稳定性和功能,并在大多数生命过程中起到广泛,且高度特异的作用,依据此点而设计的药物疗效也更突出。

黄超兰认为,目前新药研发主要是靶向目标蛋白本身。针对蛋白质上糖修饰的药物能使开发的药物更加精准有效,甚至改变药物开发设计的路线。O糖和N糖的联动机制,是基础生物学范畴的一个全新发现。对研究糖修饰的全貌(结构,功能)有着深刻的意义。例如,目前上市的针对PD-1的抗体药物,效率都不高,要么需要结合其它治疗手段,或者是适用于小范围,如果在药物研发的时候将PD-1的全糖修饰考虑进去,相信一定能增加准确性和有效性。

研究者认为,O-聚糖和N-聚糖联动的机制具有普适性,考虑这个规律将有助于更快的找到针对新冠肺炎的有效药物。

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