抗疟天然小分子银椴苷的靶标发现和验证

Discovery of new anti-malarial agents is an urgent task facing the world today. Our team has screened more than 6000 species of Chinese herbal drugs and successfully found tiliroside with good antimalarial activity. This is the first time to discover this type of compound has anti-malarial activity. In order to understand the mechanism of action of this compound, the molecular target of tiliroside was studied. Flexible reverse docking indicated that Plasmodium falcipain-2 (FP-2) may be the potential target of tiliroside. The primary experiments of enzyme activity assay, site-directed mutagenesis, MS positioning and imaging localization supported the target hypothesis of tiliroside. But the unresolved issue is: there is still no direct evidence of tiliroside interacting with FP-2. This is the major research plan of this subject, including: a) kinetic binding property of tiliroside with FP-2; b) thermodynamics binding property of tiliroside with FP-2; c) confirming binding mode, sites of interaction residues and reaction mechanism by the complex crystal. The completion of this project will provide detailed target-drug interaction mode data for FP-2 inhibitors, speed up the development process of new anti-malarial drugs.

研发新型抗耐药的抗疟药物是当今全球共同面临的紧迫任务。本课题组通过多年研究积累，从6000多种中草药中成功发现了具有较好抗疟活性的化合物银椴苷，这是首次发现该类型化合物具有抗疟活性。为了更好地理解该化合物的作用机理，我们对银椴苷的抗疟分子靶标进行了研究。柔性反向对接提示"恶性疟原虫半胱氨酸蛋白酶-2（FP-2）"可能为银椴苷的潜在作用靶标。通过酶活测试、定点突变、质谱定位、成像定位等方法对银椴苷与FP-2的相互作用进行了初步研究，实验结果验证了我们的靶标假说。目前尚未解决的问题是缺少银椴苷与FP-2分子间相互作用的直接证据，这就是本课题的主要研究内容。具体包括：①银椴苷与FP-2的结合动力学验证；②银椴苷与FP-2的结合热力学验证；③通过复合物晶体确证两者分子结合模式、结合关键残基和反应机理。本课题的完成将为靶向FP-2药物提供详细的靶标-药物相互作用模式数据，加快新型抗疟药物研发进程。

研发新型抗耐药的抗疟药物是当今全球共同面临的紧迫任务。本课题组通过多年研究积累，从6000多种中草药中成功发现了具有较好抗疟活性的化合物银椴苷，且对氯喹耐药株也具有良好的杀虫效果。这是首次发现黄酮苷类化合物具有抗疟活性。为了更好地理解该化合物的作用机理，我们对银椴苷的抗疟分子靶标进行了研究。我们通过酶活测试、表面等离子共振技术、质谱定位、成像定位等方法验证了恶性疟原虫半胱氨酸蛋白酶-2（FP-2）是银椴苷的作用靶标，为银椴苷与FP-2分子间相互作用提供了直接证据。本课题的完成为靶向FP-2药物提供详细的靶标-药物相互作用模式数据，加快新型抗疟药物研发进程。.基于本课题的资助，课题负责人作为通讯作者在国内外发表论文22篇，单篇最高影响因子15.678，影响因子5分以上的6篇，相关应用成果获专利授权7项，其中一项已进入美国，出版专著2部。以第一完成人获国家科技进步二等奖（2018年）、中组部万人计划科技领军人才、吴阶平—保罗·杨森医学药学奖（2018年）、中国人民解放军杰出专业技术人才奖（2015年）各1项。同时，项目负责人团队入选2017年创新人才推进计划国家领域创新团队。