Statine-based peptidomimetic compounds as inhibitors for SARS-CoV-2 main protease (SARS-CoV‑2 Mpro).

Autor: Azevedo PHRA; Laboratório de Química Medicinal, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, 24241-000, Brazil., Camargo PG; Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil., Constant LEC; Laboratório de Biotecnologia e Bioengenharia Tecidual, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil., Costa SDS; Laboratório de Biotecnologia e Bioengenharia Tecidual, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil., Silva CS; Laboratório de Biotecnologia e Bioengenharia Tecidual, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil., Rosa AS; Laboratório de Morfologia e Morfogênese Viral, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil.; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil., Souza DDC; Laboratório de Morfologia e Morfogênese Viral, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil.; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil., Tucci AR; Laboratório de Morfologia e Morfogênese Viral, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil.; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil., Ferreira VNS; Laboratório de Morfologia e Morfogênese Viral, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil., Oliveira TKF; Laboratório de Morfologia e Morfogênese Viral, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil.; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil., Borba NRR; Laboratório de Morfologia e Morfogênese Viral, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil., Rodrigues CR; Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil., Albuquerque MG; Programa de Pós-Graduação em Química, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil., Dias LRS; Laboratório de Química Medicinal, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, 24241-000, Brazil., Garrett R; Programa de Pós-Graduação em Química, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil., Miranda MD; Laboratório de Morfologia e Morfogênese Viral, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil.; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, 21040-900, Brazil., Allonso D; Laboratório de Biotecnologia e Bioengenharia Tecidual, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil.; Departamento de Biotecnologia Farmacêutica, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil., Lima CHDS; Programa de Pós-Graduação em Química, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-853, Brazil. camilolima@iq.ufrj.br., Muri EMF; Laboratório de Química Medicinal, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, 24241-000, Brazil. estelamuri@id.uff.br.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Scientific reports [Sci Rep] 2024 Apr 18; Vol. 14 (1), pp. 8991. Date of Electronic Publication: 2024 Apr 18.
DOI: 10.1038/s41598-024-59442-4
Abstrakt: COVID-19 is a multisystemic disease caused by the SARS-CoV-2 airborne virus, a member of the Coronaviridae family. It has a positive sense single-stranded RNA genome and encodes two non-structural proteins through viral cysteine-proteases processing. Blocking this step is crucial to control virus replication. In this work, we reported the synthesis of 23 statine-based peptidomimetics to determine their ability to inhibit the main protease (Mpro) activity of SARS-CoV-2. Among the 23 peptidomimetics, 15 compounds effectively inhibited Mpro activity by 50% or more, while three compounds (7d, 8e, and 9g) exhibited maximum inhibition above 70% and IC 50  < 1 µM. Compounds 7d, 8e, and 9g inhibited roughly 80% of SARS-CoV-2 replication and proved no cytotoxicity. Molecular docking simulations show putative hydrogen bond and hydrophobic interactions between specific amino acids and these inhibitors. Molecular dynamics simulations further confirmed the stability and persisting interactions in Mpro's subsites, exhibiting favorable free energy binding (ΔG bind ) values. These findings suggest the statine-based peptidomimetics as potential therapeutic agents against SARS-CoV-2 by targeting Mpro.
(© 2024. The Author(s).)
Databáze: MEDLINE
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