Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Inibitori di potenziale SARS-CoV-2 Mpro identificati in silico schermando

La ricerca di efficaci inibitori del coronavirus 2 (SARS-CoV-2), il virus di sindrome respiratorio acuto severo che ha causato la pandemia corrente COVID-19, sta presupponendo la nuova urgenza mentre la rinascita inverno/di caduta dell'infezione sembra sorpassare lo scoppio massiccio della sorgente.

Virus SARS-CoV-2

Studio: Identificazione degli inibitori micromolar bassi di SARS-CoV-2 Mpro dai colpi identificati in silico dagli schermi. Credito di immagine: Cristian Moga/Shutterstock.com

Un nuovo studio pubblicato sui rapporti del bioRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare due composti di promessa che potrebbero inibire gli enzimi chiave della replicazione virale. Questi aggiungono alla lista dei colpi che richiedono seguito di esplorare il loro potenziale come prodotti farmaceutici potenti.

La proteasi principale virale, Mpro, è un obiettivo primario di molti antivirals presunti diretti contro il virus corrente. Il genoma di coronavirus è circa 30 KB di lunghezza, codificante almeno 6 fotogrammi di lettura aperti (ORFs). Di questi, ORF1ab codifica due grandi poliproteici, che sono fenduti dalle proteasi virali Mpro e dalla proteasi del tipo di papaina (PLpro) in 16 proteine nonstructural che svolgono i ruoli chiave nella sintesi di ulteriori proteine virali e di RNA genomica o subgenomic.

Il Mpro è stato descritto in sua struttura 3D, indicante che la sua N-estremità contiene due domini con un popolare del tipo di chimotripsina. Questo spacco contiene il sito attivo, in una sequenza cisteina-contenente.

Questa proteina è fra le proteine il più altamente conservate di coronavirus ed il suo sito attivo è nell'ordine identico a quello dei SAR-CoV Mpro. Quindi, l'inseguimento degli inibitori di Mpro ha potuto contribuire a gestire la pandemia corrente ma anche a risultare utile negli scoppi futuri causati da altro beta-coronaviruses.

Questa proteina è trovata, infatti, in altre famiglie del virus. Per esempio, GC376, che è un inibitore potente di SARS-CoV-2 Mpro con una concentrazione inibitoria mezzo massima (IC50) di 30 nanometro, è un inibitore dell'enzima 3CLpro del virus di Norwalk, dalla famiglia di calicivirus. La sua testata elettrofila piombo alla formazione di obbligazioni covalenti con il residuo della cisteina al sito attivo.

Poiché è attiva contro le proteasi principali dei picornavirus come pure coronaviruses e caliciviruses, è nel corso del essere diventato come coronavirus felino d'ottimizzazione terapeutico.

Altri composti sono stati identificati facendo uso delle testate differenti per saldare in covalenza al residuo attivo della cisteina.

Dettagli di studio

Due studi più iniziali hanno realizzato la selezione sopra di miliardo composti per identificare gli inibitori di Mpro in silico. I ricercatori correnti fa parte di uno di questi tentativi e continuato su alcuno del piombo colpisce. Hanno costruito uno sforzo del batterio Escherichia coli per esprimere il SARS-CoV-2 Mpro ed hanno riflesso l'associazione di parecchi inibitori potenziali dell'enzima come pure le analisi della loro attività inibitoria.

Hanno esaminato due cluster dei composti di promessa. Fra i due, c'erano 12 composti di sovrapposizione. C'erano 486 composti complessivamente, che sono stati provati a loro abilità inibitoria.

Schermando fuori gli inibitori deboli, sono stati lasciati con 1 composti composto e due contenente nitrili molto attivo (poiché un frammento contenente nitrili è stato veduto in profondità all'interno del sito attivo, nella struttura cristallografica) dal primo studio. Egualmente hanno trovato 2 composti strutturalmente riferiti dal secondo schermo con attività debole.

Esaminando i nitrili, hanno esaminato un altro insieme di ~300 composti analoghi. Vari di loro hanno mostrato l'inibizione di Mpro. Mentre i composti del genitore nel cluster del nitrile hanno avuti intervallo micromolar di attività inibitoria, gli analoghi hanno mostrato IC50 inferiore a 20 micromoles.

Il composto attivo stesso identificato nel primo schermo ha una memoria differente, chiamata una memoria della diammino-chinazolina. Ciò ha avuta un IC50 di 19 micromoles. Hanno esplorato sopra cento analoghi ma nessuno hanno superato la sua attività.

In un'analisi termica dello spostamento, hanno misurato la temperatura di fusione di Mpro ed hanno trovato che GC376 ha aumentato il punto di fusione dell'enzima di 19 gradi di C, mentre il cluster del nitrile lo ha diminuito (principalmente), o lo ha tenuto immutato. Il composto della diammino-chinazolina egualmente ha diminuito il punto di fusione, piuttosto.

Denaturazione non specifica

La riduzione della temperatura di fusione di Mpro ha potuto essere il risultato di denaturazione non specifica dell'enzima da questi composti, piuttosto che il loro atto specifico come inibitori di attività enzimatica.

Per confermare questo, hanno fatto un'analisi della proteasi in presenza delle proteine non specifiche che avrebbero funto da lavandino per il sequestro composto. Ciò ha mostrato quella effettivamente, entrambi il cluster del nitrile dei composti ed il composto della diammino-chinazolina era inattivo in tali circostanze.

Colpi di promessa

Tuttavia, l'inibitore GC376 ha continuato a mostrare l'attività, con due composti identificati nel secondo degli studi. Le paia posteriori dei composti strutturalmente sono riferite ed hanno un gruppo della diidro-chinolina al loro centro.

I ricercatori hanno esplorato i loro analoghi per maggior attività inibitoria ed hanno trovato tre con il più alta potenza riguardante il composto del genitore. Questi hanno avuti valori IC50 nell'intervallo micromolar sub-10. Inoltre, tutta l'attività inibitoria specifica indicata, conservante la loro potenza in presenza delle proteine non specifiche.

I composti della diidro-chinolina del genitore non hanno spostato il punto di fusione di Mpro, ma gli analoghi hanno fatto. Ciò supporta l'ipotesi che queste legano al sito attivo dell'enzima, rendente la più stabile e meno reattiva.

Conclusione

L'importanza di sviluppare i antivirals è grande, dai vaccini, anche quelli che sono stati approvati, richiederà i mesi prima che raggiungano il livello in cui sono disponibili per ognuno che li abbia bisogno di. Questi agenti richiedono ulteriori studi, per capire la loro tossicità e le caratteristiche farmacologiche. Tuttavia, hanno potuto essere sviluppati bene già come droghe, essendo vicino a quella fase. Infatti, i ricercatori dicono, questi possono risultare essere i antivirals di de novo più in anticipo sviluppati contro il Mpro di questo virus.

La maggior parte dei inibitori di Mpro identificati nelle obbligazioni covalenti di studi più iniziali con il residuo della cisteina al sito catalitico. Una funzionalità unica degli agenti discussi qui è l'assenza di gruppo altamente elettrofilo, permettendoli di formare le obbligazioni non covalenti con la cisteina. Ciò è importante nel contribuire a determinare la loro idoneità alla somministrazione per via orale, che è preminente in una situazione pandemica.

Lo studio corrente identifica i composti che specificamente inibiscono il sito attivo di Mpro di SARS-CoV-2, che è identico a quello di SAR-CoV. Il più potenti fra loro originalmente sono stati identificati per essere inibitori dell'enzima posteriore. Tuttavia, con moriree dell'epidemia SAR-CoV, questi agenti più non sono stati studiati. Il commento dell'autore, “nello sguardo retrospettivo, sembra che questa decisione sia stata un errore.„

Per queste ragioni, intendiamo procedere allo sviluppo di questi composti, non urtare l'evoluzione della pandemia corrente, ma prepararci meglio per quella seguente.„

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Thomas, Liji. (2020, December 07). Inibitori di potenziale SARS-CoV-2 Mpro identificati in silico schermando. News-Medical. Retrieved on September 16, 2021 from https://www.news-medical.net/news/20201207/Potential-SARS-CoV-2-Mpro-inhibitors-identified-by-in-silico-screening.aspx.

  • MLA

    Thomas, Liji. "Inibitori di potenziale SARS-CoV-2 Mpro identificati in silico schermando". News-Medical. 16 September 2021. <https://www.news-medical.net/news/20201207/Potential-SARS-CoV-2-Mpro-inhibitors-identified-by-in-silico-screening.aspx>.

  • Chicago

    Thomas, Liji. "Inibitori di potenziale SARS-CoV-2 Mpro identificati in silico schermando". News-Medical. https://www.news-medical.net/news/20201207/Potential-SARS-CoV-2-Mpro-inhibitors-identified-by-in-silico-screening.aspx. (accessed September 16, 2021).

  • Harvard

    Thomas, Liji. 2020. Inibitori di potenziale SARS-CoV-2 Mpro identificati in silico schermando. News-Medical, viewed 16 September 2021, https://www.news-medical.net/news/20201207/Potential-SARS-CoV-2-Mpro-inhibitors-identified-by-in-silico-screening.aspx.