習(xí)總書記在北京考察新冠肺炎防控科研攻關(guān)工作時強調(diào)：“人類同疾病較量，最有力的武器就是科學(xué)技術(shù)?！毙鹿诜窝滓咔榘l(fā)生以來，大理大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院結(jié)構(gòu)生物信息學(xué)創(chuàng)新團隊立足團隊研究基礎(chǔ)，積極投身抗擊疫情的科研攻關(guān)任務(wù)，根據(jù)突發(fā)疫情“老藥新用”的原則，團隊針對新型冠狀病毒幾個主要的抗病毒藥物蛋白靶點進行了大規(guī)模已上市藥物虛擬篩選及作用機制研究工作。研究發(fā)現(xiàn)，市售的幾種人類免疫缺陷病毒（HIV）蛋白水解酶抑制劑類藥物均對新型冠狀病毒的主蛋白酶（3CLpro）有一定的抑制作用，確定達蘆那韋在所篩選的抑制劑中具有最好的3CLpro抑制效果，并對藥物分子和蛋白酶之間的相互作用機理進行了闡釋（圖1）。目前該研究成果論文《Insight Derived from Molecular Docking and Molecular Dynamics Simulations into the Binding Interactions Between HIV-1 Protease Inhibitors and SARS-CoV-2 3CLpro》已發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會預(yù)印版平臺ChemRxiv，文章正式版《Anti-HIV drug repurposing against SARS-CoV-2》已發(fā)表在英國皇家化學(xué)學(xué)會SCI雜志RSC Advances。論文第一作者為農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院桑鵬副教授，通信作者為創(chuàng)新團隊負責(zé)人楊力權(quán)教授。在篩選抗病毒藥物的基礎(chǔ)上，團隊針對新型冠狀病毒感染能力的差異性正在進行攻關(guān)研究。

圖1 達蘆那韋與新型冠狀病毒3CLpro 的結(jié)合模式（Sang Peng，et al.，RSC Adv.，2020，10，15775）

大理大學(xué)結(jié)構(gòu)生物信息學(xué)創(chuàng)新團隊圍繞學(xué)校學(xué)科發(fā)展方向，以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)-動力學(xué)-功能為研究主線，開展蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)動力學(xué)與功能關(guān)系的研究，服務(wù)于學(xué)校的學(xué)科發(fā)展和學(xué)位點建設(shè)。團隊核心成員由楊力權(quán)、桑鵬、李毅、尹以瑞、陳貴元5名博士組成。除以上介紹的計算機輔助藥物設(shè)計及虛擬篩選方向，團隊目前研究還集中于兩個研究方向：（1）人類疾病相關(guān)蛋白的構(gòu)象控制分子機制研究。該方向以HIV-1 gp120蛋白為對象，通過自由能圖譜構(gòu)建的方法研究了gp120分子的熱力學(xué)和能力學(xué)性質(zhì)，研究結(jié)果有力促進了人們對HIV-1病毒侵染機制以及免疫逃避機理的理解（圖2）；（2）滇西北極端環(huán)境酶的生態(tài)環(huán)境適應(yīng)機制研究。該研究方向前期的研究結(jié)果表明了水分子對蛋白質(zhì)的動力學(xué)性質(zhì)有決定性的影響，進而對蛋白質(zhì)的極端溫度適應(yīng)性也具有重要影響（圖3）。

圖2 HIV-1 gp120 蛋白不同構(gòu)象狀態(tài)分布特征（Li Yi, et al.，BBA–Biomembranes，2020，1862（2），183217）

圖3 嗜冷和常溫胰蛋白酶的結(jié)構(gòu)柔性及自由能圖譜（引自文獻Yang Liquan, et al.，Journal of Biomolecular Structure and Dynamics，2019，doi:10.1080/07391102.2019.1635529）