《表1 含不同类别Michael受体化合物对SARS-CoV 3CL R188I蛋白酶抑制活性的比较》

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《冠状病毒3CL蛋白酶活性调控机制及抑制剂研究》

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a) n.i.表示没有抑制活性.

Yang等[62]在前文介绍的化合物7的基础上，为了提高化合物的细胞活性，将P2位更换为环己基丙氨酸，同时为了避免C端反应基团被酯酶水解，将共价反应头由不饱和酯换为醛类（反应机理见图5(b）)，得到化合物8 （图7）.化合物8的抑制常数Ki值为53 nM，抗SARS病毒的半数有效浓度（EC50）值为0.6μM.Akaji等[63]发现，成熟的SARS-CoV 3CL蛋白酶在Arg188/Gln189处易被降解，而将188位的Arg突变成Ile后蛋白稳定性增强，并且催化活性提高了接近106倍.随后，该团队试图采用R188I突变蛋白去发现活性更强的抑制剂.根据天然底物的序列，设计并合成了C-末端为醛类的五肽抑制剂（化合物9），其抑制SARS-CoV 3CL蛋白酶R188I的半数抑制浓度（IC50）值为37μM.采用与化合物9相同的氨基酸序列，将C端更换为不可逆的Michael受体，得到化合物10，以及类似物11和12，从表1可以看出，醛类抑制剂比不饱和酯类抑制剂对R188I突变蛋白具有更强的抑制活性[64].以8为先导化合物，首先考察不同类型的P1取代基对活性的贡献，得到化合物13，IC50为5.7μM.根据SARS-CoV 3CL蛋白酶R188I蛋白与化合物8的共晶结构，对P2位进行结构优化，发现P2位为环己基时活性最佳，IC50为65 nM （化合物14）.为了解决肽链易被酶解以及共价结合的毒性问题，该团队在前期研究的醛类抑制剂基础上，引入新型骨架来代替肽键和采用更安全的反应头基团替换醛基.先后设计了氢化异喹啉骨架（化合物15）[65]和八氢异色烯骨架（化合物16）拟肽抑制剂，对化合物15进一步改造得到了亲水性增加的化合物17和硫缩醛反应头衍生物18，遗憾的是，这些化合物的酶活抑制能力一般，有待进一步优化.2017年，Kumar等[66]通过化学改造得到了一系列可以同时抑制SARS-CoV 3CL蛋白酶和MERS-CoV 3CL蛋白酶的醛类抑制剂，其中有3个类似物（化合物19、20和21）抗MERS-CoV的活性在微摩尔浓度.