颜宁与高帅合作新作出炉！冷冻电镜助力揭示药物调控钙离子通道分子机制

论文题为“Structural basis for the severe adverse interaction of sofosbuvir and amiodarone on L-type Cav channels”（《索非布韦和碘胺酮药物联用阻断L型钙离子通道引起严重不良作用的分子机制》），通过高分辨冷冻电镜、结合细胞活性、分子模拟等实验，揭示了丙肝特效药索非布韦与抗心律失常药碘胺酮联合使用产生严重副作用的分子机制，为开发更加安全的丙肝治疗药物奠定了结构基础，为药物副作用临床研究带来新的启示。

高帅和美国普林斯顿大学博士后姚霞博士为共同第一作者，高帅和颜宁为共同通讯作者。

索非布韦作为靶向丙肝病毒NS5B聚合酶的药物使得丙肝的治愈率达到近乎百分百，碘胺酮为抗心律失常药物主要通过抑制心脏的离子通道发挥作用。索非布韦与碘胺酮联合用药后，发现患者出现严重的心律过缓现象，甚至出现一例死亡的病例，深入研究后发现索非布韦或其类似物可以增强碘胺酮对L型钙离子通道的抑制作用。

通过高分辨冷冻电镜结构发现，碘胺酮主要通过疏水作用结合在钙离子通道开放窗位点，其叔胺基团指向离子孔与索非布韦的磷酸基团存在静电相互作用，将索菲布韦稳定在离子孔里面，阻碍钙离子的通过。此外我们通过细胞实验发现索非布韦与碘胺酮存在协同抑制作用，与二氢吡啶类降血压药物（尼菲地平等）抑制无协同作用，与心血管药物维拉帕米存在竞争性抑制作用，我们通过结构分析解释了这两种心血管药物不产生类似副作用的原因。更重要的是，我们通过分子对接技术发现，仅需要改变索非布韦的磷酸手性就可以打破分子之间的相互作用，提高抗丙肝药物的安全性。

这是继2021年7月Nature、2022年4月Cell Research发表靶向钙离子通道的镇痛药物齐考诺肽，抗晕动症药物桂利嗪药物作用机制以来，高帅在该领域的又一系统性、突破性进展，展现了结构生物学对药物研发、药物评价的积极作用，为新型创新药的研发奠定了重要的结构基础。