一、课题背景2019年12月在中国湖北省武汉市发现一种名为SARS CoV-2的新型冠状病毒,而SARS CoV-2被证实与持续爆发的非典型肺炎(COVID-19)有关,并于2020年1月被测序和分离[1,2]。
2020年1月30日,世界卫生组织宣布SARS-CoV-2疫情为国际关注的突发公共卫生事件。
截至2021年3月4日,该疫情已影响到超过一亿人,并导致60多个国家地区的256万余人死亡。
面对如此凶猛的疫情,寻找合适的药物靶点,并筛选出安全有效的药物刻不容缓。
故本课题对于COVID-19相关的药物靶点TMPRSS2蛋白进行同源模建,随后进行基于配体和受体的药物设计,使用基于药效团,分子对接等虚拟筛选技术对各类化学小分子库进行筛选,找到苗头化合物并进行体外活性测试。
跨膜蛋白酶丝氨酸2(TMPRSS2)隶属于II型跨膜丝氨酸蛋白酶(TTSP),这类蛋白主要由一组含有20-60个氨基酸的N-末端胞质结构域、一个跨膜结构域和一个可变的结构域组成,这些结构域总是包括一个包含丝氨酸蛋白酶催化三联体的胞外C-末端[3],该家族蛋白被证明与肿瘤细胞的扩散和转移息息相关。
TMPRSS2在肾脏高表达,在唾液腺,前列腺,胰腺以及胃中度表达,在上呼吸道、支气管和肺等上皮组织中[3,4],缺乏TMPRSS2的小鼠未表现出明显的表型异常,如死亡、不孕或明显疾病,所以TMPRSS2在体内的确切生理功能尚不清楚[5]。
根据目前的研究成果来看,TMPRSS2与裂解各类病毒进入细胞时所需的蛋白有着密不可分的关系。
目前已被证实,TMPRSS2通过裂解流感病毒,呼吸道病毒(如人类偏肺病毒),部分人类冠状病毒(如229E,SARS-COV病毒等)等的与介导病毒与细胞的细胞膜融合相关的蛋白,从而使得病毒顺利进入细胞 [6-10]。
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