153-2012-0258
来源：动保视界
中国农业大学动物医学院兽医公共卫生安全全国重点实验室李鑫教授课题组在International Journal of Biological Macromolecules期刊在线发表了题为“Z-VAD(OMe)-FMK suppresses Seneca Valley Virus replication by targeting the active sites of the 3C protease”的最新研究成果。课题组前期发现了一系列塞内卡病毒（SVV）3C蛋白酶切割宿主天然免疫因子的机制PLoS Pathogens (2023, 2024）, mBio (2024, 2025)。另外，通过利用体外蛋白酶切割系统筛选了23种半胱氨酸/丝氨酸抑制剂及其他6种化合物，发现了Z-VAD(OMe)-FMK能够显著抑制SVV 3C蛋白酶的体外切割活性，并进一步阐明了其抑制塞内卡病毒复制的分子机制。
小核糖核酸病毒科的成员属于单股正链RNA病毒，有报道表明至少有285种小核糖核酸病毒对人类和动物健康构成严重威胁，包括柯萨奇病毒、肠道病毒A71型、口蹄疫病毒、脑心肌炎病毒和塞内卡病毒等。值得注意的是小核糖核酸病毒的3C蛋白酶在病毒编码的多肽蛋白加工成中起关键作用，具有保守的Cys-His-Asp/Glu酶活中心，针对小核糖核酸病毒3C蛋白酶活中心筛选有效的抑制剂，将有助于开发广谱抗小RNA病毒的新型药物。塞内卡病毒（SVV）是小核糖核酸病毒科塞内卡病毒属的唯一成员。我们之前的研究表明，SVV 3C蛋白酶可裂解猪源cGAS（pcGAS）、IL-1β前体和Gasdermin A。这些作用过程与3C蛋白酶活性密切相关，因此通过筛选或开发可抑制SVV 3C蛋白酶活性的抑制剂，这将是开发广谱抗小RNA病毒药物的重要切入点。
本研究中我们揭示了Z-VAD与SVV 3C蛋白酶相互作用并抑制其酶活，进而抑制SVV的复制。首先我们通过重组蛋白体外蛋白酶切割系统筛选了23种半胱氨酸/丝氨酸抑制剂及其他6种化合物，结果显示3种caspase抑制剂，即Z-VAD、Z-FA-FMK（Z-FA）和Z-VDVAD-FMK（Z-VDVAD），能够显著抑制SVV 3C蛋白酶的体外切割活性。在细胞转染试验中比较分析显示，Z-VAD表现出最强的抑制效果。等温滴定量热法结果证实Z-VAD、Z-FA和Z-VDVAD与3C蛋白直接互作。分子对接显示，Z-VAD与3C蛋白酶的酶活位点His48和Cys160存在相互作用，而Z-FA和Z-VDVAD仅与Cys160存在相互作用。感染实验表明，Z-VAD通过靶向3C蛋白酶显著抑制SVV的复制。此外，Z-VAD还显著抑制肠道病毒A71型（EV-A71）和脑心肌炎病毒（EMCV）的复制（图1）。
总之，我们的研究表明Z-VAD显著抑制SVV复制，并阐明了其作用机制，同时该抑制剂也具有对其他小RNA病毒的抑制潜力（图2）。
