學研新創 - 創新防疫科技
利用核殼蛋白開發廣效型抗冠狀病毒藥物
2020-12-23
侯明宏教授團隊/國立中興大學基因體暨生物資訊研究所

侯明宏、林珊夢、簡啟民、饒行佑、巴巴洛、林世超

全球肆虐的新冠病毒(SARS-CoV-2)造成人類健康危機與經濟的重大損害,至今各國正致力開發對抗 SARS-CoV-2 的疫苗與治療藥物。藥物開發可透過重要功能性的蛋白作為標的,其中核殼蛋白為冠狀病毒結合病毒遺傳物質 RNA 的重要元件,對於冠狀病毒的複製具有相當的重要性。此外在藥物開發技術上,透過標靶蛋白與蛋白間典型交界面來篩選小分子,藉此影響蛋白質聚合狀態已經廣泛被應用於抗癌與抗病毒的藥物開發中,但卻從未有標靶「非典型」交界面之交互作用力為策略開發藥物成功的例子。 本技術首度利用非典型蛋白質交界面作為藥物開發位點,並選定冠狀病毒之核殼蛋白為目標。並結合大數據虛擬藥物資料庫、結構生物學與細胞生物學等工具,成功開發藥物 P3 其能作用於冠狀病毒獨有的核殼蛋白上非典型交界面的高度保留區,造成核殼蛋白的嚴重聚集而失去功能。此外,本技術也證實 P3 能對多種冠狀病毒,包含新冠肺炎、中東呼吸道症狀病毒、小鼠肝炎病毒、以及豬流行性下痢病毒等,具有廣效性冠狀病毒抑制效果。目前也透過冠狀病毒感染動物模式發現 P3 能減緩病毒所造成的臨床症狀。期待本新穎技術所開發的抗冠狀藥物能完成臨床前試驗,也為目前肆虐全球的新型冠狀病毒疫情的治療提供重要的前景和希望。

評審推薦
1.研發團隊利用核殼蛋白非典型交界面為標的,具新穎性。
2.篩選出的小分子候選藥物P3,作用於冠狀病毒核殼蛋白,已經有一些初步動物試驗結果,具發展潛力。專利佈局及藥廠合作已進行中。
2022年度精進成果
本項目主要獲獎內容為以新穎藥物開發策略(即標靶核殼蛋白之非典型交界面)開發具廣效性之抗冠狀病毒潛力藥物5-benzyloxygramine (P3)。延續此獲獎研究內容,目前主要針對以下各方面進行後續的精進。首先為研發技術的專利佈局,於此,已完成藥物與技術本身的PCT專利申請,並已準備向歐美提出專利申請。其二為藥物結構的優化,於此,設計並合成新穎之抗冠狀病毒潛力藥物P4,其亦可作用於冠狀病毒之核殼蛋白頭端,並藉由與P3不同的調控方式(即異位調節)誘導核殼蛋白的異常聚集。其三為P3於畜產養殖業藥物開發之應用,由於P3對豬冠狀病毒(PEDV)具明顯之抑制效果,故積極進行將P3應用於對抗豬冠狀病毒的相關實驗,期望將P3或其衍生物應用於畜產養殖業。最後,我們亦與結構資訊實驗室合作,目的在於結合AI人工智慧技術與標靶非典型蛋白交界面的藥物設計概念,開發出一可以預測非典型交界面的藥物開發平台。目前各方面之延續工作內容仍持續進行中。
團隊簡介
侯明宏
學歷 國立台灣大學生化科學所 博士
現職 中興大學 基因體暨生物資訊學研究所 教授
經歷

1. 中央研究院生物化學所 博士後研究員(2003.8-2004.7)
2. 實踐大學食品營養與保健生技學系 助理教授(2004.8-2007.1)
3. 中興大學生物科技發展中心 助理教授(2007.02-2008.07)
4. 中興大學基因體暨生物資訊學研究所 副教授(2010.02– 2013.07)
5. 中興大學基因體暨生物資訊學研究所 教授(2013.08–迄今)
6. 中興大學優秀青年教師獎(2010和 2012年)
7. 中興大學研究績優獎 (2013年)
8. 資深優良教師 (2014年)
9. 特聘教授(2015年)
10. 傑出人才發展基金會第三屆年輕學者創新獎(2015年)
11. 104年度「傑出化學家青年獎」(2015年)
12. 第11屆永信李天德青年醫藥科技獎(2015年)

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