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Examen critique pour SARS-CoV-2 les inhibiteurs non-structurels de la protéine 14

Le génome du coronavirus 2 de syndrôme respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) produit de 16 protéines non-structurelles distinctes (nsp) qui constituent les enzymes et les protéines annexes responsables de la réplication virale une fois à l'intérieur d'une cellule hôte. Ces composés de protéine produisent et recouvrent les boucles d'ARN qui continueront pour être traduites par les machines d'hôte. Recouvrant l'ARN en quelque sorte qui est identifiée comme assimilé à l'ARNm endogène assure la compatibilité, diminue l'ARN que la dégradation calibre et abaisse la probabilité de déclencher une réaction immunitaire dans la cellule hôte.

Dans un papier récent téléchargé au bioRxiv* de serveur de prétirage par Diffley et autres (8 avril 2021th), des inhibiteurs d'une protéine SARS-CoV-2 non-structurelle essentielle sont explorés, avec quatre composés, en particulier, recensés en tant que fils antiviraux potentiels qui montrent des effets synergiques avec le remdesivir d'antiviral.

Le fonctionnement de nsp14

Après la synthèse de la boucle d'ARN viral, nsp13 est impliqué en préparant la boucle pour recouvrir en retirant le groupe terminal de phosphate, après quoi nsp12 transfère la structure de capuchon de GpppA au 5' extrémité de l'ARN. Nsp14, nsp16, et nsp10 mènent alors la structure de capuchon en ajoutant plusieurs groupes méthyliques, formant Cap1.

Le groupe a expliqué que la méthylation exécutée par le composé nsp16/nsp10 dépend de la méthylation antérieure de la boucle par nsp14, et chacun des deux enzymes exigent la présence de la S-adenosyl-L-méthionine (SAM), un de distributeur méthylique, produisant la S-adenosyl-L-homocystéine (SAH) sur le don. Nsp14 s'est avéré une méthyltransférase guanine-N7 qui peut seulement catalyser la méthylation de la structure commençante de GpppA.

Nsp14 a été épuré et le groupe a développé une analyse pour déterminer quantifiably la conversion du SAM en SAH en présence de l'enzyme et GppA-a recouvert l'ARN, déterminant de ce fait l'activité de l'enzyme de méthyltransférase. Nsp14 a été également examiné contre une bibliothèque de plus de 5.000 composés chimiques à la recherche des fils d'antiviral, appliquée à une concentration du μM 3,125, et chacun a classé basé sur l'efficacité. Les fils donnants droit de médicament ont été encore raffinés en retirant les erreurs probables, les composés qui seraient difficiles à la source, ou ceux d'examen critique avec des toxicités connues à la concentration exigée indiquée.

Purification nsp14 du contour de la méthyltransférase de la guanine N7 a) du génome SARS-CoV-2. Pp1a et Pp1ab représentent les polyproteins a et ab, respectivement. Pp1a et pp1ab peuvent se fendre autoproteolytically pour former les protéines de PNO données. Le composé viral de replicase/transcriptase produit une suite de RNAs viral emboîté qui codent les protéines virales (vertes) annexes (orange) ou structurelles. b) ARN viral recouvrant le contour. Le nucléotide initial d
Purification nsp14 du contour de la méthyltransférase de la guanine N7 a) du génome SARS-CoV-2. Pp1a et Pp1ab représentent les polyproteins a et ab, respectivement. Pp1a et pp1ab peuvent se fendre autoproteolytically pour former les protéines de PNO données. Le composé viral de replicase/transcriptase produit une suite de RNAs viral emboîté qui codent les protéines virales (vertes) annexes (orange) ou structurelles. b) ARN viral recouvrant le contour. Le nucléotide initial d'ARN possède un phosphate de γ et de β, à la différence des bases suivantes d'ARN. Le phosphate de γ est éliminé par nsp13, suivi de l'ajout du généraliste par nsp12, relâchant le pyrophosphate. nsp14 et nsp16/10 catalysent alors la formation de la structure Cap-0 finale. c) Gel de Coomassie de clivage de His14-SUMO. Colonne de gauche : L'élution de Ni-NTA perle sans protéase Ulp1 Sumo-dépendante. Droite : L'élution de Ni-NTA perle après demande de règlement avec Ulp1 (voir les méthodes). d) Fractions de filtration sur gel de nsp14. Gauche : Entrée à la filtration sur gel. Droite : Fractions mises en commun de la crête principale de l'élution (inférieure). taille prévue par nsp14 : 55 kDa.

Inhibiteurs Nsp14

Un composé chimique nommé PF-03882845 s'est avéré l'inhibiteur le plus efficace, montrant une concentration inhibitrice 50% du μM 1,1. Trifluperidol, Inauhzin, et Lomeguatrib ont eu les valeurs IC50 le μM 12,9 du μM, 23, et le μM 59,8, respectivement. L'activité de ces médicaments vers le composé nsp16/nsp10 a été également vérifiée, et aucun n'a été trouvé empêcher le complexe, expliquant la spécificité des médicaments vers nsp14.

Les cellules mammifères étaient alors infectées avec SARS-CoV-2, et les inhibiteurs appliqués, suivi de la souillure fluorescente des anticorps d'anti-nucléoprotéine, permettant au groupe de suivre la charge virale et la cytotoxicité vers les cellules. PF-03882845, Inauhzin, et Trifluperidol valeurs chaque IC50 eues du μM entre 11-13, par ordre pouvoir diminuant, alors que Lomeguatrib exigeait une concentration du μM presque 60 pour les niveaux assimilés d'inhibition. Aucun des médicaments prouvés être cytotoxique dans la lignée cellulaire vérifiée.

Le remdesivir d'antiviral exige généralement des concentrations d'environ 1 μM d'abaisser la charge virale dans les cellules examinées par le groupe. Pour vérifier la synergie, le médicament était appliqué à une concentration de seulement 0,5 μM en combination avec un des quatre médicaments de fil. Dans ce cas, Inauhzin a montré les valeurs IC50 assimilées quand seul appliqué, alors que les trois autres médicaments montraient la synergie significative, ayant des valeurs notamment plus basses IC50. L'IC50 de PF-03882845 et de Trifluperidol a abaissé en particulier, relâchant le μM 4,79 au μM et 5,05, respectivement.

PF-03882845 et Inauhzin ont précédemment été dans les tests cliniques en tant qu'un agoniste des récepteurs de minéralocorticoïde et inhibiteur de SIRT, respectivement, bien que ni l'un ni l'autre n'ait été encore reconnu pour l'usage humain. Trifluperidol est un thérapeutique qualifié utilisé aux psychoses variées de festin mais a été impliqué avec des effets secondaires nuisibles variés sous l'utilisation à long terme, et ainsi peut ne pas rendre un COVID-19 idéal préventif. En tous cas, ces médicaments peuvent contribuer au développement des médicaments plus efficaces SARS-CoV-2.

Avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
  • Identification of SARS-CoV-2 Antiviral Compounds by Screening for Small Molecule Inhibitors of the nsp14 RNA Cap Methyltransferase, Souradeep Basu, Tiffany Mak, Rachel Ulferts, Mary Wu, Tom Deegan, Ryo Fujisawa, Kang Wei Tan, Chew Theng Lim, Clovis Basier, Berta Canal, Joseph F. Curran, Lucy Drury, Allison W. McClure, Emma L. Roberts, Florian Weissmann, Theresa U. Zeisner, Rupert Beale, Victoria H. Cowling, Michael Howell, Karim Labib, John F.X. Diffley, bioRxiv, 2021.04.07.438810; doi: https://doi.org/10.1101/2021.04.07.438810, https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.04.07.438810v1
Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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