來自中國科學(xué)院上海藥物研究所藥物發(fā)現(xiàn)與設(shè)計中心,，美國賓夕法尼亞大學(xué)Wistar研究所的研究人員在世界上首次發(fā)現(xiàn)多個小分子化合物能夠通過阻斷EBNA1與DNA的結(jié)合,，進而抑制EBV復(fù)制。這一研究成果公布在2010年4月12日的PLoS ONE上,。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是上海藥物研究所蔣華良研究員,，其早年畢業(yè)于華東師范大學(xué)，現(xiàn)任中國科學(xué)院上海藥物研究所副所長,、所學(xué)術(shù)委員會副主任,、藥物發(fā)現(xiàn)與設(shè)計中心主任，國家杰出青年基金獲得者,，科技部 973 計劃首席科學(xué)家,，科技部 863 計劃“生物和醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域”專家組成員，科技部中長期規(guī)劃重大基礎(chǔ)研究項目“蛋白質(zhì)科學(xué)研究”專家組成員,。這一研究成果由蔣華良課題組羅成副研究員與美國賓夕法尼亞大學(xué)Wistar研究所Paul M. Lieberman教授合作完成,。

皰疹病毒(Epstein-Barr virus，EBV)的潛伏感染能夠誘導(dǎo)伯基特淋巴瘤,、鼻咽癌,、胃癌和霍奇金淋巴瘤等多種淋巴細胞源性和上皮細胞源性的惡性腫瘤的產(chǎn)生。在全球范圍內(nèi),，有90%以上的人感染過EBV,。因此，EBV被世界衛(wèi)生組織列為人類致癌病毒,。到目前為止,，EBV感染引起的致癌作用不能得到有效地防止或治療，世界上尚未有可有效用于治療與EBV所誘導(dǎo)的相關(guān)疾病的藥物或針對EBV潛伏感染的療法,。因此,，尋找可作為清除EBV潛伏感染的理想靶標，進而用于藥物設(shè)計研究成為一直以來是當前EBV研究的一個難點和熱點,。

在這篇文章中,，羅成副研究員帶領(lǐng)博士研究生李寧針對EBNA1/DNA復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)(EBV nuclear antigen 1，EBNA1,，EBV核抗原1)與Lieberman教授開展藥物設(shè)計,、分子細胞生物學(xué)及病毒學(xué)研究。EBNA1是一種EBV編碼的DNA結(jié)合蛋白,，它表達于所有與EBV相關(guān)類型的腫瘤細胞內(nèi),，是病毒潛伏期DNA復(fù)制、游離基因維持和永生化初級B淋巴細胞所必不可少的,。這項研究不僅首次發(fā)現(xiàn)一類新型的小分子能夠通過抑制EBNA1結(jié)合DNA的功能進而抑制EBV復(fù)制,。同時，它也證明了EBNA1可以作為治療EBV潛伏感染的理想靶標,，為將來抗皰疹病毒的藥物發(fā)現(xiàn)研究提供了一條切實可行之路,。

該研究標志著上海藥物研究所已經(jīng)在預(yù)防和治療EBV潛伏感染所誘導(dǎo)的惡性腫瘤方面邁出了關(guān)鍵的一步，并且該研究為開發(fā)出能夠阻止EBV進入潛伏期或打破潛伏期維持的藥物奠定了基礎(chǔ),。其次,，該成果為目前藥物設(shè)計研究的難點(針對蛋白質(zhì)/DNA或蛋白質(zhì)/蛋白質(zhì)復(fù)合物的藥物設(shè)計)提供了一個可以借鑒的研究策略,，也將為其它抗病毒藥物的研究提供一條切實可行的思路。這項研究將極大地促進治療EBV病毒潛伏感染的抗病毒藥物的發(fā)現(xiàn),。最后,，該研究也表明，實驗科學(xué)與理論科學(xué)的有效整合,，將極大地促進藥物發(fā)現(xiàn)研究,。（生物谷Bioon.com）

生物谷推薦原文出處：

Discovery of Selective Inhibitors Against EBNA1 via High Throughput In Silico Virtual Screening

Ning Li1#, Scott Thompson2#, David C. Schultz2, Weiliang Zhu1, Hualiang Jiang1, Cheng Luo1*, Paul M. Lieberman2*

1 Drug Discovery and Design Center, State Key Laboratory of Drug Research, Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China, 2 The Wistar Institute, Philadelphia, Pennsylvania, United States of America

Background

Epstein-Barr Virus (EBV) latent infection is associated with several human malignancies and is a causal agent of lymphoproliferative diseases during immunosuppression. While inhibitors of herpesvirus DNA polymerases, like gancyclovir, reduce EBV lytic cycle infection, these treatments have limited efficacy for treating latent infection. EBNA1 is an EBV-encoded DNA-binding protein required for viral genome maintenance during latent infection.

Methodology

Here, we report the identification of a new class of small molecules that inhibit EBNA1 DNA binding activity. These compounds were identified by virtual screening of 90,000 low molecular mass compounds using computational docking programs with the solved crystal structure of EBNA1. Four structurally related compounds were found to inhibit EBNA1-DNA binding in biochemical assays with purified EBNA1 protein. Compounds had a range of 20–100 μM inhibition of EBNA1 in fluorescence polarization assays and were further validated for inhibition using electrophoresis mobility shift assays. These compounds exhibited no significant inhibition of an unrelated DNA binding protein. Three of these compounds inhibited EBNA1 transcription activation function in cell-based assays and reduced EBV genome copy number when incubated with a Burkitt lymphoma cell line.

Conclusions

These experiments provide a proof-of-principle that virtual screening can be used to identify specific inhibitors of EBNA1 that may have potential for treatment of EBV latent infection.

作者簡介：

蔣華良 ， 男,，研究員,，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任中國科學(xué)院上海藥物研究所副所長,、所學(xué)術(shù)委員會副主任、藥物發(fā)現(xiàn)與設(shè)計中心主任,。 蔣華良研究員 1987 年畢業(yè)于南京大學(xué)化學(xué)系,，獲得學(xué)士學(xué)位； 1992 年畢業(yè)于華東師范大學(xué)化學(xué)系,，獲得理學(xué)碩士學(xué)位,； 1995 年畢業(yè)于中國科學(xué)院上海藥物研究所，師從嵇汝運院士和陳凱先院士,，獲得理學(xué)博士學(xué)位,。隨后留在藥物所工作，歷任副研究員,、研究員,、博士生導(dǎo)師、藥物發(fā)現(xiàn)與設(shè)計中心主任,、所學(xué)術(shù)委員會副主任,、副所長等職。他是國家杰出青年基金獲得者,，科技部 973 計劃首席科學(xué)家,，科技部 863 計劃“生物和醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域”專家組成員，科技部中長期規(guī)劃重大基礎(chǔ)研究項目“蛋白質(zhì)科學(xué)研究”專家組成員,，國家自然科學(xué)基金委重大研究計劃“基于化學(xué)小分子探針的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程研究”專家組成員,。

蔣華良 研究組發(fā)展和應(yīng)用生物學(xué)、化學(xué),、計算機和信息科學(xué)等多種學(xué)科交叉的新方法和新技術(shù),，深入開展藥物設(shè)計、藥物新靶標的發(fā)現(xiàn),、藥物靶標構(gòu)象變化與藥理功能關(guān)系等研究,，他 帶領(lǐng)一批年輕科技人員,，在國內(nèi)較早采用超級計算機進行受體結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系研究以及藥物設(shè)計研究；發(fā)展了系統(tǒng)化的新一代分子模擬,、藥物設(shè)計和靶標發(fā)現(xiàn)方法和技術(shù),，包括生物大分子體系的大規(guī)模分子動力學(xué)模擬并行算法、高通量虛擬篩選方法,、集中組合庫設(shè)計方法,、 ADME/T 分析方法、蛋白質(zhì)－蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測方法和新靶標預(yù)測方法,，建立了 “ 分子模擬 ? 藥物設(shè)計 ? 化學(xué)合成 ? 生物測試 ? 結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究 ” 的創(chuàng)新藥物研究平臺,；對 20 余種具有重要生理功能的生物大分子結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系進行分子動力學(xué)模擬研究，特別是在模擬跨膜蛋白和蛋白質(zhì)構(gòu)象變化研究方面取得重要的進展,；與同事合作,，應(yīng)用上述藥物設(shè)計和藥物篩選平臺，針對感染,、代謝性疾病,、早老性癡呆癥等 8 種疾病的 30 多個重要靶標進行了藥物先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化研究。根據(jù)藥物設(shè)計的結(jié)果,，共對 1,500 種天然產(chǎn)物和 3,000 多個合成化合物進行相應(yīng)的靶向篩選,，獲得活性化合物 1,000 余個，一些化合物已進入臨床前研究,。與同事合作,，整合分子模擬、藥物設(shè)計平臺以及分子與細胞生物學(xué),、生物物理和結(jié)構(gòu)生物學(xué)技術(shù),，建立了藥物作用新靶標發(fā)現(xiàn)與功能確證平臺，進行了靶標發(fā)現(xiàn)和功能確證研究,，發(fā)現(xiàn) 15 個疾病相關(guān)新基因,，對 5 個基因的功能進行了確證，測定了相應(yīng)蛋白的晶體結(jié)構(gòu),。

蔣華良領(lǐng)導(dǎo)的研究組在 PNAS ,、 JBC 、 JACS ,、 JMB ,、 J. Viol. 、 Chem. & Biol. ,、 Nucleic Acids Research 等雜志共發(fā)表 SCI 論文 200 余篇,，合作編寫專著《計算機輔助藥物設(shè)計：方法、原理及應(yīng)用》，在國內(nèi)影響較大,；參加 8 本專著的編寫,；主持翻譯了 J. Licinio 和 M.-L. Wong 主編的《藥物基因組學(xué)－尋求個性化治療》；申請專利 52 項,；應(yīng)邀為 Drug Discovery Today ,、 Curr. Med. Chem. 、 Curr. Pharmcuet. Design 等雜志撰寫綜述 8 篇,。 蔣華良曾多次在國際學(xué)術(shù)會議作邀請報告,，任國際 “ 第九屆膽堿酯酶國際會議 (The IX th International Meeting on Cholinesterases)” 共同主席， 4 次任國際會議分會主席,；他的研究項目被列入歐盟 F6 框架研究計劃,；組織了蛋白質(zhì)模擬和藥物設(shè)計 EMBO 研討班，為我國的藥物設(shè)計和蛋白質(zhì)模擬研究的發(fā)展作出了貢獻,。蔣華良還擔任 Journal of Medicinal Chemistry ,、 ChemMedChem 和 Quantitative Structure Activity Relationship and Combinatorial Science (QCS) 等 5 個國際雜志的編委或顧問委員會成員。

蔣華良先后指導(dǎo)碩士,、博士研究生共 40 余 人 ( 包括德國研究生 1 名 ) ,，博士后 7 名。其中一些人已經(jīng)晉升為研究員和博導(dǎo),，獲得上海市啟明星計劃資助和中國化學(xué)會 2004 年度青年化學(xué)獎，成為年輕一代的優(yōu)秀科技人才,。他曾獲得中國青年科學(xué)家獎,、上海市科技進步一等獎和 “ 上海市十大科技精英 ” 稱號，他領(lǐng)導(dǎo)的小組被評為上海市集體勞動模范,。