[发明专利]番茄碱在制备抗病毒药物中的应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种番茄碱在制备抗病毒药物中的应用。番茄碱具有抑制半胱氨酸蛋白酶活性的新功能，对含3CLpro的病毒均有广谱抑制作用，可用于抗病毒药物研发。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种番茄碱在制备抗病毒药物中的应用。

背景技术

猪流行性腹泻病毒（PEDV）是一种单股正链RNA病毒，属于冠状病毒科冠状病毒属成员，主要引起感染猪水样腹泻。PEDV基因组编码一种半胱氨酸蛋白酶（Nsp5），称为3CL蛋白酶（3CLpro），在病毒复制过程中发挥重要作用。冠状病毒科冠状病毒属成员较多，可通过呼吸道和消化道传播，造成严重经济损失和公共卫生问题，包括严重急性呼吸系统综合症（SARS）和中东呼吸综合征（MERS），以及引起猪腹泻的猪传染性胃肠炎病毒（TGEV）。这些病毒均含有3CLpro。此外，微RNA病毒和动脉炎病毒也含有3CLpro，如口蹄疫（FMDV）、脑心肌炎病毒（EMCV）、塞尼卡谷病毒（SVA）和猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）等，在我国人和动物中普遍存在。因此，研究开发新的广谱特异性抗病毒药物十分必要和迫切。

天然产物，特别是传统中草药因在临床治疗病毒感染性疾病中疗效显著，成为研发新药的宝贵资源，如著名的抗癌药物紫杉醇和抗疟疾青蒿素。番茄碱（Tomatidine），是从青色番茄中提取的一种天然化合物，又称番茄胺、番茄定，化学式C₂₇H₄₅NO₂，分子量415.65。番茄碱具有多种生物活性，能够保护番茄自身生长过程中免受细菌、真菌、病毒和某些昆虫的侵害，可增强肌肉并防止肌肉萎缩，通过阻断 NF-κB 和 JNK 信号发挥抗炎作用。番茄碱毒性很小，口服适量无毒性反应。2019年荷兰学者首次报道番茄碱通过控制宿主细胞蛋白激活转录子4（ATF4）抑制登革热病毒复制（Antivirus Res 2019）。迄今，尚无其它番茄碱拮抗病毒及其分子机制的研究报道。

发明内容

为了解决以上现有技术中急需广谱特异性抗病毒药物的问题，本申请提供了一种番茄碱在抑制半胱氨酸蛋白酶活性中的应用。

本发明还提供了番茄碱在抑制病毒复制中的应用。

本发明还提供了番茄碱在制备抗病毒制剂中的应用

本发明是通过以下步骤得到的：

番茄碱在抑制半胱氨酸蛋白酶活性中的应用。

番茄碱对半胱氨酸蛋白酶活性的抑制作用随番茄碱浓度增大而增大。

番茄碱浓度为50μM和25μM时，对半胱氨酸蛋白酶活性抑制率分别为75.5%和47.1%，可高达80%~90%。

番茄碱在抑制病毒复制中的应用。

所述病毒为含有3C或3CL蛋白酶的小RNA或微RNA病毒样病毒，优选为冠状病毒、动脉炎病毒。更优选为冠状病毒TGEV，动脉炎病毒PRRSV，猪脑心肌炎病毒EMCV或塞内卡病毒SVA。

番茄碱在抑制病毒感染中的应用。

番茄碱在制备抗病毒制剂中的应用。

本发明的有益效果：

1）本研究发现番茄碱（Tomatidine）可有效抑制PEDV复制，细胞毒性作用CC₅₀为45.9μM，抑制病毒IC₅₀为3.44μM。通过药物分子与病毒蛋白分子对接和分子动力学生物信息学模拟分析，发现番茄碱与PEDV 3CL蛋白酶活性口袋的关系最为密切。采用含3CLpro剪切条带可视化方法和荧光共振能量转移试验（FRET）方法证实，番茄碱能够有效抑制PEDV 3CL蛋白酶活性，从而抑制病毒核酸转录，抑制病毒复制，抑制效率达90%以上。通过Westernblot和qPCR研究发现，番茄碱可有效抑制TGEV、PRRSV、EMCV和SAV复制，病毒抑制效率为80%~90%。