苯并咪唑衍生物抑制丙型肝炎病毒NS5B的三维定量构效关系研究(3)
相关文献报道，实验研究已经能够得到高纯度的NS5B晶体结构，结晶出的NS5B聚合酶多为二聚体。NS5B的立体结构具有典型的右手性“手指—手掌—大拇指”结构域(“Fingers—Palm—Thumb”domains)，这也是核酸聚合酶共有的结构特征。基于对NS5B聚合酶结构的认识，人们认为该蛋白酶是抗HCV活性的理想靶点。这一猜想已经为实验研究所证实，McCaffrey 等人应用荧光方法证明NS5B区在结合荧光蛋白后siRNA的活性明显降低；Moradpour 等人发现小鼠单克隆抗体在体外能与NS5B特异地结合并能完全抑制其活性。这表明以NS5B聚合酶为靶点进行药物设计是科学的，目前人们在开发NS5B聚合酶抑制剂方面取得了一系列的进展，已经有多种抑制剂被证实具有良好的抑制活性。
1.2 研究的历史与现状
近来有关NS5B聚合酶抑制剂的研究取得了一系列的进展，已经有多种抑制剂的研究见于文献报道。
根据化学结构和作用机制的不同，可以将已有的NS5B聚合酶抑制剂划分为两大类[7,8]，即核苷类似物抑制剂(nucleoside analogue inhibitors-NI)和非核苷类似物抑制齐U(non．Nucleoside analogue inhibitors—NNI)。
核苷类抑制剂是底物类似物，作用类型是竞争性抑制。该类抑制剂在被感染的细胞内部可以被胞内磷酸激酶催化，转化为三磷酸形式，从而可以作为NS5B的底物参与NS5B催化的HCV RNA复制。该类抑制剂可以导致RNA 链的提前终止或者增加碱基错配的几率，从而抑制HCV RNA复制的进行。该类抑制剂中研究较多的是2取代的核苷类似物，Migliaccio[9] 等人研究发现甲基取代的核苷类似物具有抗NS5B聚合酶活性，并且可以在细胞水平下抑制HCV 病毒的复制。R7128是一种可口服的胞嘧啶类似物抑制剂，I期临床试验结果表明该抑制剂具有效率高、毒性低等优点，是一种具有应用前景的核苷类抑制剂药物。
非核苷类似物抑制剂的抑制机理与核苷类似物有所不同，它主要通过结合在NS5B RNA聚合酶的变构性活性口袋来改变聚合酶的构象，从而使其丧失催化活性。非核苷类抑制剂采用非竞争性抑制机制，抑制特异性较强。该类抑制剂中研究最多的是苯并咪唑类和苯丙噻二嗪类化合物，它们都对HCV RNA依赖的RNA聚合酶具有高度特异性抑制作用。苯并咪唑类化合物是最早发现的非核苷类抑制剂，它通过结合在rGDP的活性口袋而使NS5B发生构象变化，并进一步抑制复制的起始和延伸。目前对抑制剂与NS5B聚合酶之间相互作用的理论研究也已有文献报道[10,11,12]。Li Tong[13]等人应用分子对接、分子动力学和自由能分解方法研究了NS5B聚合酶对配体的选择机制，认为由残基Pr0197，Ar9200，Cys366，Met414和Tyr448构成的疏水性口袋是聚合酶具有选择性的基础；Musmuca[14]等人通过计算虚拟筛选技术针对NS5B聚合酶进行了分子模拟研究，通过计算模型挑选出了一系列高抑制剂活性的化合物分子。理论研究对于揭示抑制剂与聚合酶的作用模式以及新型抑制剂的设计具有重要的意义。
1999年Lohmann 等的研究取得了突破。他们发现，人工构建的HCV 的亚基因组RNA（又称“复制子”）能在人类肝癌细胞Huh27细胞系中进行有限制的复制。在这种最早报道的复制子中，HCV结构蛋白编码区被新霉素融合蛋白基因所替代，其后与来源于脑心肌炎病毒的IRES序列链接，后者能启动HCV多聚蛋白复制酶区域的翻译（NS3/NS5B 或 NS2/NS5B）。此系统可作为体外评价HCV 酶抑制剂（如蛋白酶、解旋酶、RdRp 抑制剂）、反义RNA 和核酶等抗HCV 药物或分子的模型。
核酸聚合酶主要包括DNA聚合酶和RNA聚合酶两大类。DNA 聚合酶在DNA 复制中起作用，是以一条单链DNA 为模板，将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA 链，形成链与母链构成一个DNA 分子。RNA 聚合酶又称RNA 复制酶、RNA 合成酶， 作用是以DNA 为模板，边解旋边转录形成mRNA， 转录后DNA 仍然保持双链结构。许多研究表明，苯并咪唑类化合物对聚合酶具有抑制作用。
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