医院医护团队发表在国家级核心期刊《中国食品与营养》上的科研论文《小分子肽口服营养补充在重型新型冠状病毒肺炎患者中的应用》引起了营养健康学界的广泛
冠状病毒和受体结合以后,通过表面膜融合或内吞膜融合进入细胞内,在冠状病毒酶的作用之下产生新的病毒颗粒,并释放出来。所以这里有两个酶可能成为重要的广谱抗冠状病毒药物的作用靶点。它们分别是Mpro(M蛋白酶)、RdRp(RNA依赖RNA聚合酶)。例如瑞德西韦和NHC都能作用在RdRp酶。最近饶子和院士团队先后在Science、Nature发表了这两个蛋白质的空间结构,为设计广谱抗冠状病毒药物提供了药物靶点的结构学基础。我们研究的多肽主要作用在病毒的融合和进入阶段,从而使得病毒没办法进入细胞。
病毒融合是怎样一个过程呢?冠状病毒表面S蛋白的受体结合域(RBD)和细胞上的受体ACE2结合,如果细胞表面有跨膜丝氨酸蛋白酶,它就可以把S蛋白切割成S1和S2两个亚单位,S2亚单位可以介导膜融合,病毒的基因物质可以进入细胞内进行复制。如果细胞表面没有这个酶,病毒可以通过内吞的形式进入细胞内。在内吞泡中的酸性环境以及组织蛋白酶的作用下,病毒膜也可以和内吞膜泡融合,把病毒的基因物质释放到细胞内,这是表面膜融合和内吞膜融合。我们想要设计出的融合/进入抑制剂可以作用这两个阶段,进而阻止病毒进入细胞。
我先介绍一下我30年前做的工作,那时候主要是研究抗HIV的多肽进入抑制剂。艾滋病病毒表面有gp、gp41,CD4+T细胞表面有两个受体,一个是CD4,一个是共受体。当gp和CD4结合之后,再和共受体结合,gp41暴露,其融合多肽(FP)插入靶细胞膜内,然后介导病毒膜和细胞膜的融合,因此HIV的gp41在病毒的融合过程有重要的功能。
HIV融合进入靶细胞
gp41的分子结构有三个重要的功能区:N端融合多肽、NHR和CHR。它们的功能是介导病毒的膜融合。衍生于NHR和CHR的多肽称之为N多肽和C多肽。在90年代早期,我们发现了第一个高效抗HIV的C多肽SJ-,它能够抑制HIV进入细胞内,比当时最好的抗艾滋病药-AZT的效果还好。我在年申请了美国专利,年文章发表在Nature。年,杜克大学一些研究人员把我们多肽向右边移动8个氨基酸,产生了新多肽T20,他们文章发表在PNAS。年,MIT的研究人员把整个gp41用酶进行消化,发现了一个酶消化不了的复合物,从中分出来N36和C34两个多肽。而C34多肽正好比我们的SJ-的N和C段分别多两个氨基酸,这就是当时三家单位先后发现了三个HIV融合抑制多肽的故事。
年杜克大学的研究人员成立了Trimeris公司,专门研发T20,但是因为他们的多肽和我们的多肽有70%以上的序列是完全一样的,所以他们必须买断我们的专利。后来年罗氏出资8.4亿美元,把这个多肽推向临床,年恩夫韦肽被美国FDA批准,成为第一个多肽类的HIV融合抑制剂。
它的作用机制是什么?这是一个病毒颗粒,表面有两个蛋白gp和gp41,gp和CD4及共受体结合之后,gp41就像一个弹簧刀一样弹开,它的融合多肽扎入靶细胞膜内,它的HR1和HR2相互作用,形成一个发夹样结构,三个发夹样结构形成一个六聚体,把病毒膜和细胞膜拉在一起发生融合,病毒的基因物质进入靶细胞内进行复制。T20衍生于病毒gp41的HR2区域,它也可以与病毒gp41的HR1区作用形成异源六聚体,这样导致病毒的HR2不能和它作用,这样就阻止了病毒和细胞的融合,我们称之为“以其人之道,还治其人之身”。
抗HIV的HR多肽的作用机制
抗HIV多肽的发现开辟了多肽类病毒融合/进入抑制剂的全新领域。除了HIV以外,还有呼吸道合胞病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒、流感病毒和冠状病毒,都属于I型包膜病毒。许多这些病毒都可以引起高致病传染病,比如埃博拉、SARS、MERS、新冠肺炎等。所以我们可以使用同样的策略来研究抗这些病毒的融合多肽。
在年我们发现第一个高效抗SARS冠状病毒的多肽。SARS起源于蝙蝠,中间宿主是果子狸,病毒传到人以后,感染人含有ACE2的呼吸道上皮细胞。我们当时很快的分析了S2区域的序列,找到HR1和HR2的片断,然后设计了4条HR1P多肽和2条HR2P多肽。我们发现HR2P多肽能够和HR1P多肽结合形成六聚体,具有很好的抗SARS病毒的作用。它的机制和HIV非常相似。SARS冠状病毒表面也有两个蛋白S1和S2,S1和受体结合以后,S2的融合多肽扎入靶细胞膜内,HR2区和HR1区相互作用形成六聚体,把病毒膜和细胞膜融合在一起。如果我们在HR2区设计多肽,它也可以和HR1结合形成六聚体,这样就阻止了病毒HR2和HR1相互作用,也就不能形成六聚体进入病毒细胞。
我们也发现了抗MERS冠状病毒多肽。年中东地区出现了MERS冠状病毒,已经传到全世界27个国家,近个确诊病例,病死率达到34%。这个病毒最初来源于蝙蝠,中间宿主是单峰骆驼。这个病毒是有限人传人,大部分还是从动物到人。
我们找到HR1和HR2区域之后,表达了HR1和HR2蛋白,做了X光衍射,发现它们也可以形成六聚体。这个六聚体和SARS六聚体很相似,一个很长的HR1区,很短的HR2区。我们设计了两个多肽,HR1P多肽和HR2P多肽,这两个多肽相互作用形成一个六聚体,和SARS一样。我们发现MERS冠状病毒的HR2P多肽能够非常有效地抑制MERS冠状病毒与靶细胞融合,也可以抑制MERS活病毒感染,而且它的抑制活性比抗SARS多肽抑制SARS-CoV感染的活性高几十倍,表明了MERS冠状病毒可能主要通过表面膜融合。
除此之外,我们又发现一个广谱抗冠状病毒多肽-EK1。
世界卫生组织从年12月开始发布可导致大规模爆发的严重疾病的清单,用于确定公共卫生紧急情况下应优先研究和解决的疾病和病原体。这个名单在年首次审视,年2月第二次审视并于同月底发布《预测流行病行动的研发蓝图》,包括“有大爆发危机、难以防范的八大疾病”,即埃博拉、寨卡、SARS、MERS、拉萨热、克里米亚刚果出血热、裂谷热,以及第一次出现的“X疾病”,即由一个不明病原体所引发的全球性传染病的大流行。
这个通告发出以后,我们马上预测第一个“X疾病”很可能是由源于蝙蝠的冠状病毒所引起。石正丽老师的团队和其他几个团队发现很多来源于蝙蝠的SARS冠状病毒,可以使用人的ACE2作为受体感染人的细胞。另外来源于蝙蝠的HKU2相关病毒也可以导致猪瘟流行。他们在云南、山东找到几个源于蝙蝠的SARS冠状病毒的直接后代毒株。因此我们当时决定要尽快研发广谱的基于多肽的冠状病毒融合/进入抑制剂。
我们把五个现有的冠状病毒设计了5条HR1多肽和5条HR2多肽,检测这10条多肽对5个不同病毒的细胞融合作用。结果发现,衍生于不同冠状病毒HR2P多肽都能有效地抑制同源冠状病毒的感染,而衍生于OC43的HR2P多肽可以抑制所有的5种冠状病毒的感染。表明了OC43的HR2P多肽可能是一个广谱多肽。我们把OC43多肽进行了修饰,引入了带有正电荷和负电荷的氨基酸,形成一个内部盐桥,使其更稳定更有效,这就是EK1多肽。我们发现EK1比OC43多肽具有更高的抑制活性,而且对我们检测的几种冠状病毒,包括人的冠状病毒和3种来自蝙蝠的冠状病毒都有效,对细胞融合、假病毒和活病毒感染都有很好的抑制效果。
我们做了动物实验,发现EK1多肽能有效地治疗和预防OC43和MERS冠状病毒对小鼠的感染。
我们对这几个病毒的序列进行分析,发现他们关键的作用位点非常保守,我们称为a、d和e、g位点,这就是为什么我们设计一个多肽,能够和所有的人冠状病毒的S蛋白HR1区结合形成六聚体,发挥广谱抗冠状病毒的作用。
新冠病毒出现以后,我们立即检测了EK1多肽的抗病毒作用。大家知道从1月首先在武汉地区报道的新冠病毒感染,至今不到4个多月,全世界超过万人感染,造成13万人的死亡。这个传播速度是以前没有过的。
我们很快把新冠病毒S蛋白序列分析出来了,找到它的HR1和HR2区,设计了衍生于新冠病毒HR2区的多肽,实际上,这个多肽和SARS冠状病毒S蛋白的HR2区的氨基酸序列是完全一样的。
新冠病毒的刺突(S)蛋白及HR1和HR2多肽的设计
我们发现无论是新冠病毒的HR2多肽(HR2P),还是EK1都能够和新冠病毒HR1P多肽形成六聚体。
我们建立了细胞融合实验,发现EK1能够有效地抑制S蛋白介导的细胞融合,也能抑制假病毒的感染。
同样我们也解析了它的六聚体结构,发现新冠病毒和其它冠状病毒的结构非常相似,也是由长的HR1和短的HR2形成一个核心的融膜结构。
我们对EK1多肽进行了优化,在其C端用不同长度的PEG连接胆固醇,后来发现其中一个叫做EK1C4的活性比EK1和新冠病毒HR2P多肽细胞融合抑制活性高出倍,它抑制假病毒活性是EK1和HR2P的倍,可以说是最有潜力的广谱抗冠状病毒药物的候选,它的半数有效抑制浓度(IC50)可以到1.3nmol,这是非常有效的。
我们发现EK1C4能够抑制6种人的冠状病毒的膜融合,3种蝙蝠的冠状病毒的膜融合,而且活性比EK1多肽高出到倍。它还能抑制人的冠状病毒(假病毒)和2种蝙蝠SARS相关病毒(假病毒)感染活性。除此之外,我们还研究了其对5种活的人冠状病毒的作用,包括MERS冠状病毒、新冠病毒、OC43、E以及NL63,发现它同样有非常好的抑制作用。
这些工作证明,EK1C4脂多肽是高效广谱的抗冠状病毒多肽,将来有望能以鼻腔喷雾或者吸入剂的形式预防和治疗新冠病毒、SARS-CoV、MERS-CoV感染,也可以预防和治疗将来新发与再现的SARS相关病毒(SARSr-CoV)的感染,这是非常广谱的。
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肽是两个或两个以上的氨基酸以肽键相连的化合物,在人体内起重要的生理作用,发挥生理功能。具有活性的肽称为活性肽又称生物活性肽。目前现在发现的肽有多种。
人参肽被行业誉为百肽之王,人参肽含有18种氨基酸和肽键组合方式决定了人参肽的地位,肽是人体细胞基础物质,在体内起重要作用,发挥重要生理功能。肽被国家纳入计划。另:人参含铬元素(降血糖)含抗癌元素(人参皂苷、人参多糖)
八、世界科学家对肽的重要论述
诺贝尔奖与小分子肽
随着近年来对肽研究的逐步深入,它的越来越多的生物学功能被发现。给予国际生物学界以极大的震撼和喜悦,一个充满魅力的生物奇观尽现在人们面前,其衍生的生物医药制品、生物保健食品、生物化妆品将福祉人类。
中国“肽”专家邹远东也撰写出版了《多肽与健康》、《阻击非典、中国肽谷》也受到了国内外肽消费者的极力追捧。从峰松《神奇的小分子活性肽》由上海交通大学出版发行,有些伙伴都看到过这本书。
其实,早在多年前,就有科学家发现和研究肽获得了诺贝尔奖,下面,我们来看看科学家们是怎么说的。
二十一世纪的生物工程就是研究基因工程与蛋白质工程,研究蛋白质,某种意义上讲,就是研究肽。”
——美国能源部部长、著名华裔科学家、诺贝尔奖获得者朱隶文博士
肽几乎被用于治疗任何疾病,无药可与其相比。
——美国尤﹒格林博士
生物活性肽具有极强的活性和多样性,优于任何营养和药。肽、神经肽这类强大的化合物具有活化皮肤和头发,促进心脏健康,降低许多疾病的发病几率并强化免疫系统等诸多功效。
——美国皮肤老化国际研究会主席尼古拉斯﹒佩里孔医学博士他在美国出版了《佩里扎的承诺》《肽、神经肽,28天让我们年轻10岁》,该书亚马逊排名总榜第一位;英国生理学家撰写出版的《肌肽—健康长寿的新奥秘》也成为世界6年最受欢迎的书。
小分子活性肽疗法,将至少提高人类寿命二十年。
——美国著名生物学家克拉兹博士
肽有全方位作用……。
——日本著名科学家田泽惠一
肽能使无论何种病因引起的肝病得到明显好转。
——加拿大克雷尔﹒辛斯教授
找到了一个新的抗衰老药物——肽。肽能使人变的年轻、健康,肽使化妆品世界发生了巨大变化。这就是为什么那些爱保养的人保持年轻的状态,就是因为他们用的化妆品里面含有肽。经常使用肽的人发现要比一般人要年青。
——德国鲍威尔﹒克鲁德博士
可借鉴爱滋病治疗经验,利用合成的多个氨基酸链即肽,阻止非典型肺炎病毒入侵人体细胞。03年抗击非典,肽发挥了非常重要的作用。
——美国著名华裔科学家、国际知名艾滋病研究专家、艾滋病“鸡尾酒”疗法发明人何大一博士
小分子肽具有极强的活性和多样性,能够迅速提高人体的免疫力。补充肽,提高免疫力是永葆健康的根本途径。
——中国著名营养学专家于若木先生
肽引发了二十一世纪营养革命,其开发与应用具有划时代意义。
——中国协和医科大学华杏娥教授
“高血压、胃肠道病、糖尿病、精神病、癌症、免疫力低下症、性发育异常与性功能低下症以及骨质疏松症与畸形等病的起因与治疗均直接与活性肽相关。”————中科院上海生化所龚岳亭教授
“肽将成为今后最有希望的临床治疗与保健药物,在医药、生物学领域,二十一世纪将是肽的世纪。活性肽将成为心脑血管疾病、神经系统、风湿等疾病的新一代希望性药品。”
————中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所博士生导师孟昭赫教授
“人体内的内酶、激素、抗体、神经递质都是以活性肽的形式体现的。人体缺乏活性肽,生命就会衰退;严重缺乏活性肽,生命就会停止。”
————中华传统医学会专家委员、花生蛋白活性肽系列产品研发人戴宝顺教授
国药肽谷有限公司是国药集团(世界强,国资委直属央企)所属企业,是一家专业致力于小分子肽原料、功能食品、化妆品,集研发、生产和销售于一体的大健康领域创新型企业。国药肽谷拥有19项肽相关专利,是世界肽科技的旗舰型企业。
堪比“黄金”的人参肽:
国药肽谷·人参肽以长白山五年生优质人参为原料,采用全球领先的酶解专利技术,提取的堪比“黄金”的小分子低聚肽。经过苛杂的工艺,提取的人参小分子低聚肽颠覆了几千年来人参传统服用方式里的“易上火、易浪费、吸收少”的弊病,分子量在-0道尔顿之间,无需人体消化,%主动吸收,解决了传统服用人参无科学依据的问题,探寻到了人参最具活性功效的理论数据。同时,经过现代工艺生产而出的人参肽产品解决了人参中重金属残留与农药残留的问题,是迄今为止人参的最佳利用形式。
产品功效:
经北大医学部科研论证,人参肽具有抗氧化、抗辐照、抗疲劳、提高免疫力、提高缺氧耐受、缓解慢性咽炎、急性酒精中毒、酒精性肝损伤、降血脂、降血糖、双向调节血压、改善性功能低下等作用。
百肽之王人参肽五大优势:
l全球唯一人参肽SC生产认证,精选长白山优质五年人参。
l颠覆人参传统服用方式,不上火。
l0道尔顿以下,分子量小,无需消化主动吸收。
l12项专利,24项科研成果。
l无农残、无激素、无重金属、无兴奋剂。
研究还表明人参肽活性成分的“10的负七次方理论”,即人参肽对细胞的活性作用为服用等量成分人参的0倍。
人参肽是卫生部批准的新资源食品,不是药品和保健品。
北大医学部李勇教授科研证明:
人参肽具有提高免疫力、抗氧化、降血糖、降血脂、增强性功能、抗疲劳、解酒护肝、提高缺氧耐受力、抗辐射、清咽等作用。
人参肽被行业誉为百肽之王,人参肽含有18种氨基酸和肽键组合方式决定了人参肽的地位,肽是人体细胞基础物质,在体内起重要作用,发挥重要生理功能。肽被国家纳入计划。
另:人参含铬元素(降血糖)含抗癌元素(人参皂苷、人参多糖)
人参肽含人参的全有效成分,肽本来是人体内源性物质。体外以工业化酶解技术模拟人体降解蛋白质,获得与人体降解蛋白质一样的人参小分子活性肽,不需要消耗我们的能量,可以直接被人体吸收利用。长期服用不仅营养细胞,发挥载体作用,促进其他营养的吸收、利用,而且可以满足不同人体的营养需求
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