
本文系Food Science and Human Wellness原創編譯,歡迎分享,轉載請授權。
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Introduction
在抗擊COVID-19的過程中,科學家們發現普洱茶中的某些成分能夠高效抑制SARS-CoV-2的主蛋白酶(Mpro),這一發現為COVID-19治療提供了新的研究思路。
研究背景
COVID-19疫情給全球帶來了巨大沖擊,導致大量人員傷亡和經濟損失。患者常出現發熱、咳嗽和疲勞等癥狀,嚴重影響生活質量。植物提取物作為COVID-19替代療法的潛力廣受關注,其天然成分具有多種健康益處和安全性。本研究探索了普洱茶中的天然成分作為抗SARS-CoV-2藥物的可能性。
研究發現
研究團隊采用了一種高效策略,通過整合生化和化學蛋白組學方法,篩選出普洱茶中對SARS-CoV-2主蛋白酶(Mpro)具有顯著抑制作用的成分。初步篩選結果顯示,普洱茶粗提物對Mpro表現出強烈的劑量和時間依賴性抑制作用。通過全球化學分析和半胱氨酸修飾肽的譜分析,鑒定出普洱茶中7 種能夠共價修飾Mpro的成分。
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圖1 通過整合生化和化學蛋白組學方法挖掘新冠病毒的潛在有效抑制劑
主要成果
表沒食子兒茶素(EGC)、沒食子兒茶素(GC)和沒食子酸(GA)被確認為3 種最有效的Mpro抑制劑。這些成分通過阻止催化活性二聚體的形成,成功抑制了Mpro的活性。
整合創新方法:研究展示了一種創新的整合方法,通過結合靶向生化測定和化學蛋白組學手段,有效識別和篩選出普洱茶中的時間依賴性Mpro抑制劑。
顯著的抑制效果:普洱茶展示了顯著的時間依賴性抑制效果,通過化學分析和肽修飾譜分析,確認了普洱茶中的關鍵抑制成分。
深入的機制研究:進一步研究揭示,EGC和GC通過阻斷催化活性二聚體的形成,有效抑制了SARS-CoV-2 Mpro的活性。這一機制性見解增強了對這些成分作為Mpro抑制劑功能的理解。
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圖2 計算機分析兒茶素和表兒茶素的抑制機制
結論
研究提供了一種高效策略,從普洱茶等植物提取物中發現強效的共價Mpro抑制劑。表沒食子兒茶素、沒食子兒茶素和沒食子酸被確認為3 種強效的Mpro抑制劑。這一策略不僅對抗擊COVID-19具有重要意義,還可用于發現其他疾病治療靶點的共價抑制劑。
未來展望
這些發現為抗擊COVID-19提供了新的希望。詳細研究報告將在《食品科學與人類健康》期刊發表,期待與廣大讀者共同探討更多科學研究的內容。
作者簡介
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朱廣灝,漢族,中共黨員,上海中醫藥大學交叉科學研究院中藥學碩博連讀研究生,主要研究方向是藥物篩選新技術新方法研究,以及中藥效應物質的復雜機制研究。在疫情期間參與了上海市中醫藥防治新冠肺炎科研攻關項目:新型冠狀病毒刺突蛋白與人ACE2結合阻斷劑的高效發現(項目編號:2020XGKY08)。發表了多篇學術論文,涉及雜志包括《Drug Metab Dispos》、《Fitoterapia》、《Anal Chem》、《J Med Chem》、《Int J Biol Macromol》等,合計發表論文10余篇,其中5 篇為一作及共同第一作者。此外,還申請了多項發明專利。在讀期間,曾獲得國家獎學金,并擔任校研究生會主席團成員,以及《Medicinal Plant Biology》和《Chinese Herbal Medicines》審稿人。
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葛廣波,研究員、特聘教授、博士生導師,同時兼任交叉科學研究院的常務副院長。國家優秀青年基金獲得者,被授予國家青年岐黃學者和上海市曙光學者的榮譽稱號,以及上海市優秀學術帶頭人的稱號。研究方向涵蓋藥物篩選新技術新方法和中藥效應物質的高效發現及成藥性優化,以第一/通信作者身份在J Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed、Chem Sci、Advanced Science、Biosens Bioelectron、Coordin Chem Rev、Trend Anal Chem、Biomaterials、Med Res Rev、JACS Au、ACS Appl Mater Interfaces、ACS Sensors、J Med Chem、Anal Chem、Acta Pharmaceutica Sinica B等國際權威學術刊物上發表SCI收錄論文280余篇,論文總引6 800余次,H因子47。此外,還參編中英文專著5 部;申請各類發明專利100余項(含國際專利12 項),已授權40余項。先后主持和參與國家自然科學基金優秀青年基金、面上項目、中醫藥現代化研究重點專項等重大科研項目10余項。應邀擔任國家自然科學基金委、香港研究資助局及澳門科技發展基金等科研項目的評審專家; 應邀擔任Acta Pharmaceutica Sinica B、Front Pharmacol、Journal of Ethnopharmacology、Journal of Pharmaceutical Analysis等10 種國際學術刊物及中文核心刊物《藥學學報》、《中草藥》、《中國中藥雜志》的編委/青年編委;J Am Chem Soc、Pharmacology & Therapeutics、Chem Sci、Med Res Rev、Biosens Bioelectron、J Med Chem、Anal Chem、Acta Pharmaceutica Sinica B等100余種國際學術刊物的審稿人,并入選全球頂尖前10萬科學家榜(藥學)及藥學領域全球2%頂尖科學家榜(World’s Top 2% Scientist since 2020)。
Highly efficient discovery of the covalent Mpro inhibitors from crude Pu-erh tea by integrating biochemical and chemoproteomic approaches
Guanghao Zhua, Yani Zhanga, Shenglan Qia,b, Jianrong Xua, Yuan Xionga, Zhaoqin Zhanga, Xixiang Chena, Yuanyuan Xiea, Xiaoqing Guana, Weidong Zhanga, Wei Liub,*, Guangbo Gea,*
a Shanghai Frontiers Science Center of TCM Chemical Biology, Institute of Interdisciplinary Integrative Medicine Research, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China
b Shuguang Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China
*Corresponding authors.
Abstract
The main proteases (Mpros) are hydrolases essential roles in the replication of β-coronaviruses including SARS-CoV-2. Herein, a highly efficient strategy was developed for discovering the Mpro inactivators from crude plant extract integrating target-based biochemical assay and chemoproteomic approaches. Firstly, Pu-erh tea was found to potently suppress SARS-CoV-2 Mpro in a time-dependent manner. Next, global chemical analysis coupling with peptide-modification profiling were used to identify the cysteine-modified constituents in Pu-erh tea. The results suggested that seven constituents in Pu-erh tea could modify SARS-CoV-2 Mpro, which turned out that epigallocatechin, gallocatechin and gallic acid were the most efficacious Mpro inactivators. Further investigations demonstrated that epigallocatechin and gallocatechin could inactivate SARS-CoV-2 Mprovia blocking the formation of the homodimers. Collectively, this work proposed a novel and practical strategy for highly efficient discovery of time-dependent inhibitors of SARS-CoV-2 Mpro from plant extracts, while 3 constituents in Pu-erh tea have emerged as robust SARS-CoV-2 Mpro inactivators.
Reference:
ZHU G H, ZHANG Y N, QI S L, et al. Highly efficient discovery of the covalent Mpro inhibitors from crude Pu-erh tea by integrating biochemical and chemoproteomic approaches[J]. Food Science and Human Wellness, 2025, 14(5): 9250120. DOI:10.26599/FSHW.2024.9250120.
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本文編譯內容由作者提供
編輯:王佳紅;責任編輯:孫勇
封面圖片:圖蟲創意
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