徐骏森教授团队解析中东呼吸症候群冠状病毒蛋白质有药物开发潜力
 
KAIMRC innovations报导台大徐骏森教授团队解析中东呼吸症候群冠状病毒之蛋白质结构有药物开发潜力，农业化学系/基因体与系统生物学位学程/系统生物学中心徐骏森教授团队利用结构生物学与生物物理方法，解析在中东呼吸症候群冠状病毒(MERS-CoV)基因体中会结合磷酸二腺苷核糖(ADP-ribose)的蛋白质模组之三维结构，可望成为发展新药的潜力标靶。该研究已发表于2016年的「Journal of Biological Chemistry, 生物化学期刊」，并被沙特阿拉伯阿布都拉国王国际医学研究中心(King Abdullah International Medical Research Center, KAIMRC)发行之国际杂志KAIMRC innovations (Nature Publishing Group)与网站以International Research Highlight采访报导。
 
受访时徐骏森老师表示：「ADP-ribose是细胞中广泛存在的代谢物，主要是源自磷酸二腺苷核糖基化(ADP-ribosylation)这种后转译修饰作用。细胞中存在可以辨识ADP-ribose的蛋白质模组称为macro domain，细胞中已知含有macro domain的蛋白质参与调控许多重要的细胞生理功能。冠状病毒基因组中存在具有保守性的macro domain，在相似的病毒中，如SARS-CoV，macro domain是重要的致病因子，其酵素活性与抑制宿主免疫反应有很大的关联。相较于十多年前爆发的SARS，新兴的MERS致死率是SARS的四倍，自从2012年在中东出现病例之后，短短几年间已造成超过六百人的死亡，而且目前尚无治疗方法，因此寻找能够当作药物标靶的病毒蛋白质并设计抑制药物一直是科学家们研究的重点。」
 
论文第一作者为基因体与系统生物学位学程博士班卓昭成同学，卓同学也以此着作获得卫生福利部传染病防治研究及教育中心大专生及研究生优秀着作奖之杰出奖(第一名)。卓同学表示，「利用分子交互作用的生化分析，我们发现MERS-CoV macro domain相较于其他的冠状病毒的macro domain来说，能够更有效率的结合ADP-ribose。我们更进一步得到高分辨率的MERS-CoV macro domain与ADP-ribose的复合体结构，并发现造成结合效率改变的原因可能是由于α1螺旋中存在的结构性差异改变了具有保守性的天门冬胺酸与ADP-ribose之间的交互作用。我们研究显示MERS-CoV有可能利用macro domain去调节细胞中的ADP-ribosylation修饰并影响宿主的免疫反应。」
 
先前的药物设计多是针对病毒的刺突蛋白质与人类的受体蛋白质之间的交互作用，但是目前MERS仍然没有有效的治疗方法，发现新的标靶蛋白质有机会能治疗这种新兴传染病，而得到该蛋白质的三维结构更能够加速设计小分子药物的过程。例如可以利用食品小分子与中草药数据库，或是已在使用的西药数据库为筛选对象，寻找具有潜力的药物。
 
参考资料：
1. Chao-Cheng Cho, Meng-Hsuan Lin, Chien-Ying Chuang, Chun-Hua Hsu Macro Domain from Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus
(MERS-CoV) Is an Efficient ADP-ribose Binding Module: CRYSTAL
STRUCTURE AND BIOCHEMICAL STUDIES. (2016) J Biol Chem
291(10):4894-4902.
2. https://innovations.kaimrc.med.sa/en/research/26/promising-protein-target