手足口病是一种由肠道病毒引起的传染性疾病,自2009 年以来,其发病率和死亡率一直位居我国丙类传染病之首,严重威胁人民群众生命安全与健康[1].人肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)是近年来在我国持续爆发的人手足口病的主要病原体.针对手足口病主要病原体EV71 病毒的关键蛋白,发展新型靶向抗病毒先导化合物,成为我国手足口病治疗领域的关键[2].EV71 病毒非结构蛋白3C 是一类半胱氨酸蛋白酶,对病毒前体蛋白的加工和病毒成熟具有重要作用[3].由于蛋白酶抑制剂在临床中治疗艾滋病以及丙型肝炎取得良好效果[4],目前寻找EV71病毒3C 蛋白抑制剂是抗EV71 病毒药物研究的重要方向.本研究基于EV71病毒3C蛋白酶的晶体结构,利用结构生物学和计算机辅助药物设计手段,设计合成了一系列羟基氰类EV71病毒3C 蛋白酶抑制剂,进行分子和细胞水平的生物活性评价.较之文献报道的活性最优的3C 蛋白酶抑制剂[5],本研究合成的羟基氰类抑制剂(1S,2S,2'S,5S)-12和(1R,2S,2'S,5S)-12的生物活性提高了约80倍(IC50 = 0.24 ± 0.04 μmol·L-1； EC50 = 0.045 ± 0.008 μmol·L-1).同时,解析了羟基氰类抑制剂(1R,2S,2'S,5S)-12 与3C 蛋白酶复合物的晶体结构,表明羟基氰与催化中心的Cys147 形成相互作用,将抑制剂锚定在3C 蛋白酶的活性中心,使得该类抑制剂对3C 蛋白酶具有非常高的选择性.因此,高活性和高选择性的羟基氰类3C蛋白酶抑制剂的发现,为抗EV71 新药的研究奠定了坚实的基础.